Quo Vadis FDI

FDI: Von der Gerätediagnose zum Informationsmanagement – Teil 2

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12.11.2013 Wer meint, dass die Integration von Feldgeräten über die neue Methode FDI lediglich zur Gerätediagnose gebraucht wird, denkt zu kurz. Bei richtiger Umsetzung kann die Field Device Integration nicht nur neue Möglichkeiten der systemneutralen Gerätekommunikation eröffnen, sondern wird auch zur Grundlage für ein umfassendes Informationsmanagement. Im zweiten Teil des Beitrags (Teil 1 ist in CT 10/13 erschienen) geht es darum, wie Gerätefunktionalität sinnvoll strukturiert werden kann und wie ein Schalenmodell hilft, diese darzustellen.

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Entscheider-Facts Für Planer und Betreiber


  • Bei richtiger Umsetzung kann die Field Device Integration FDI zur Grundlage für ein umfassendes Informationsmanagement werden.
  • Um die Gerätedaten strukturieren und kanalisieren zu können, bieten sich die unterschiedlichen Sichtweisen des Personals auf ein Gerät an.
  • Mit einem Informationsschalenmodell kann die komplette Funktionalität eines Gerätes strukturiert dargestellt und verwaltet werden.

Strukturierung der Gerätefunktionalität  
Um die Gerätedaten strukturieren und kanalisieren zu können, bieten sich die  unterschiedlichen Sichtweisen des Personals auf ein Gerät an. So benötigt ein Anlagenfahrer vielleicht nur den Messwert und die vier Statussignale eines Gerätes zur Prozessführung, ein Gerätespezialist aber die gesamte Konfigurationstiefe, die ein Gerät zu bieten hat. Die Konsequenz daraus ist, die vorhandenen Informationen der Aufgaben betreffend, nach Informationsgehalt und Informationstiefe, zu strukturieren. Nur wenn die beschrienen Aufgabengebiete klar definiert sind, kann eine saubere Strukturierung der Gerätefunktionalitäten  erfolgen (Bild 1).

Beispiel: Aufgabengebiet Wartungspersonal
Die wesentlichen Aufgaben des Wartungspersonals sind die Inbetriebnahme von Geräten, einfache Störungssuchen und deren Behebung, Kalibrierungen, Prüfungen und der Gerätetausch zu jeder Zeit. Um diese Aufgaben schnell und effizient zu bewältigen, sind einheitliche Parameternamen, einheitliche Parametersätze, einheitliche Funktionen, eine einheitliche Darstellung und eine „Anleitung“ zur Störungsbeseitigung, unabhängig von Hersteller und Gerätetyp nötig.
Ist ein Parametersatz in Form eines herstellerübergreifenden Geräteprofils definiert, erhält man einen langfristig stabilen herstellerunabhängigen Profilparametersatz. Geräte, die diesem Profilparametersatz entsprechen, stehen dem Wartungspersonal ohne störende Updates über einen relativ langen Zeitraum zur Verfügung.

Beispiel:
Aufgabengebiet Techniker oder Ingenieur

Für die Tätigkeiten eines Technikers oder Ingenieurs ist oft prozessspezifisches Know-how erforderlich. Beispiele hierfür sind u.a. die Geräteoptimierung und Anpassung an den Prozess, komplexere Störungssuche und Behebung, einfache Analysen und Auswertungen oder applikationsspezifische Diagnosen wie z.B. Ventilsignaturen. Um diese Aufgaben geräteübergreifend erfüllen zu können, werden harmonisierte Funktionen und eine harmonisierte Darstellung und Benutzerführung  (Styleguide) benötigt.

Beispiel: Aufgabengebiet  Experte
Die Aufgabengebiete  der Experten mit gerätespezifischem Know-how sind u. a. komplexe Analysen und Optimierungen, anlagenweite Auswertungen von Gerätezuständen und Diagnosen anhand von Sensor-Rohwerten. Dafür wird oft herstellerspezifische Software mit herstellerspezifischen Funktionen und Darstellungen eingesetzt. In diesem Bereich sind Alleinstellungsmerkmale des Geräteherstellers in komplexen Funktionen realisiert, die ein hohes Maß an Flexibilität und Fachwissen erfordern. Dabei dürfen die kürzeren Updatezyklen in diesem Bereich nicht zu einer Beeinträchtigung der Verfügbarkeit des Gesamtsystems führen.

Einführung eines Schalenmodells
Die so strukturierten Funktionalitäten lassen sich auch in Form eines Schalenmodells darstellen. Dabei enthält  die innere erste Schale die herstellerunabhängigen Basisfunktionen (Profilparameter), um die Standardfunktionalität eines Gerätes über den Lebenszyklus sicherzustellen. Die Parameter, die herstellerübergreifend Verwendung finden, enthält die zweite Schale. Diese harmonisierten Funktionen können z.B. Partial Stroke Testing und zusätzliche Diagnosefunktionalitäten sein. In der dritten äußeren Schale befinden sich Parameter, die für spezielle Aufgaben benötigt werden.
Mit diesem Informationsschalenmodell kann die komplette Funktionalität eines Gerätes strukturiert dargestellt und verwaltet werden. Jeder Benutzer kann entsprechend seiner Aufgabe auf die benötigte Funktionalität innerhalb einer Schale zugreifen (Bild 2).
Dabei bildet die innere Schale den „harten Kern“, der für Investitionssicherheit steht. Für die Innovation und das Entwicklungspotenzial der Hersteller steht die äußere Schale, die unabhängig von den andern Schalen verwaltet und ergänzt werden kann. Durch diese Strukturierung lassen sich neue Funktionen, z. B. Diagnosen, in der äußeren Schale implementieren, die dann in Assetmanagementsystemen verwendet werden können. Parameter der inneren Schale, die das Wartungspersonal betreffen, bleiben dabei unverändert.
Mit Einführung von FDI bietet sich erstmals die Möglichkeit, ein so strukturiertes Schalenmodell im Bereich der Geräteintegration zu etablieren. Ein FDI-Projektteam hat mit der Arbeit begonnen und den ersten Schritt in Richtung  eines Informationsmanagements für die Automatisierungstechnik getan.

Weitere Beiträge zum Thema FDI finden Sie hier.

Heftausgabe: November 2013

Über den Autor

Sven Seintsch, Bilfinger Maintenance Süd; Michael Pelz, Clariant Produkte (Deutschland) GmbH
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