Vom Bremsklotz zum Beschleuniger

Modulare Automation ebnet den Weg zur Industrie 4.0 in den Prozessindustrien

Anlagenbau
Chemie
Pharma
Ausrüster
Planer
Betreiber
Einkäufer
Manager

05.06.2015 Märkte wie die Feinchemie, Biotech/Pharma, oder die Wasseraufbereitung werden immer volatiler. Gleichzeitig werden von den Märkten immer kürzere Time-to-Market gefordert, und ein weiterer Trend geht klar in Richtung individualisierter Produkte und kleinerer Chargen. Diesen Anforderungen begegnet die Verfahrenstechnik mit modularen Anlagen. Die zentralistische Prozessautomation war hier in der Vergangenheit ein Bremser. Mit dem Paradigmenwechsel zur Industrie 4.0 wird die dezentrale Automatisierung nun zum Treiber dieser Entwicklung.

Anzeige

Entscheider-Facts Für Planer und Betreiber

    

  • Durch Standardisierung und teilgeprüfte/validierte Lösungen können wesentliche Einsparpotenziale gehoben werden.
  • Die Automatisierungspyramide verändert sich dabei so, dass Funktionen aus den höheren Ebenen nach unten verlagert werden.
  • Mit der Automatisierungsplattform CPX steht ein zentraler Baustein für eine modulare Automation zur Verfügung.

Speziell aus der Anforderung der verkürzten Zeit bis zur Markteinführung neuer Produkte folgt, dass in der Phase des Basic- und Detailengineering von Produktionsanlagen wesentliche zeitliche  Einsparpotenziale gehoben und durch Standardisierung und teilgeprüfte/validierte Lösungen weitere Einsparungen realisiert werden müssen. Die Produktion sollte stufenweise erweiterbar sein, um Risiken bei der Neueinführung von Produkten zu minimieren und große Fehlinvestitionen in Large-Scale-Anlagen zu vermeiden, falls das Produkt nicht vom Markt angenommen wird. Letztendlich soll die Produktion bei Marktakzeptanz für das Produkt möglichst verbrauchernah erfolgen, um Logistikkosten zu verringern oder Auflagen in Bezug auf eine lokale Produktion einfach zu genügen. Durch modulare Anlagen in Containerbauweise wäre auch die Verlagerung einer Produktionsanlage einfach möglich. In der Wasseraufbereitung wird gefordert, die Kapazität und Art der Module einfach an kundenspezifische Anforderungen anpassen zu können.  

Industrie 4.0: Paradigmenwechsel in der Produktionstechnik

In der Fertigungsindustrie ist die modulare Bauweise von Anlagen schon länger ein Thema, allerdings sind die Randbedingungen in Bezug auf Investitionsschutz nicht so ausgeprägt wie in den Prozessindustrien, da die Lebensdauer der Anlagen deutlich kürzer ist. Neben klassischen Produktionskonzepten in Fertigungs- und Prozessindustrien, die für große Konti-Anlagen in Raffinerien sicherlich beibehalten werden, zeichnet sich mit Industrie 4.0 ein Paradigmenwechsel in der Produktionstechnik ab. Die Merkmale einer bedarfsorientierten und flexiblen Fabrik, die auf wechselnde Produktionsanforderungen entsprechend reagieren kann, stellen sich dabei wie folgt dar:

  • automatische Anpassung der Produktionslinie an Marktanforderungen
  • kundenspezifische Produktion (kleine Losgröße, individualisierte Produkte)
  • automatisierte Inbetriebnahme
  • Kompensation ausgefallener Produktionseinheiten
  • Kapazitätsanpassung durch Vergrößern oder Verkleinern der Anlage
  • Ausbalancierung der Auslastung in einem Produktionsnetzwerk

Die evolutionäre Veränderung der  Automatisierungspyramide wird dabei so aussehen, dass sich Funktionen aus den höheren Ebenen nach unten verlagern. Das bedeutet, dass Komponenten und Module die Fähigkeit erhalten, Aufträge der überlagerten Steuerungsebene auszuführen. Durch diese digitale Veredelung werden zunehmend intelligente Komponenten und Module entstehen, die den Produktionsprozess dank erhöhter Funktionalität aktiv unterstützen können. Komponenten vernetzen sich dann auf intelligente Art und Weise selbst, konfigurieren sich mit einem Minimalaufwand und werden so den unterschiedlichen Anforderungen an Fertigungsaufträge auf selbststeuernde Weise gerecht.

Heftausgabe: Juni 2015
Seite:

Über den Autor

Christoph Haug, Festo
Loader-Icon