| von Armin Scheuermann , Redaktion

Für Anbieter und Betreiber
  • Die Geräteintegration ist nach wie vor ein neuralgischer Punkt bei Feldbusinstallationen.
  • Das Problem liegt einerseits in der Verknüpfung aus Prozesssignalen und digitalen Diagnoseinformationen, andererseits darin, dass einige Hersteller Standards dazu nutzen, Wettbewerbsvorteile zu generieren.
  • Die Betreiber wünschen sich an der Schnittstelle zum Benutzer, Bediener und Wartungspersonal weniger Komplexität.
  • Außerdem müssen Anwender und Anbieter versuchen, mehr und mehr den Nutzen von Automatisierungslösungen zu kommunizieren, anstatt sich in technischen Details zu verlieren.

Wie kommt es, dass trotz massiver Investitionen einiger Gerätehersteller in die Abwärtskompatibilität von Gerätetreibern nach dem FDT/DTM-Konzept nach wie vor große Vorbehalte gegenüber der Technologie bei den Anwendern vorhanden sind? Und stimmt das in der Vergangenheit skizzierte Horrorszenario, dass der Austausch eines Feldgerätes unter Umständen ein Update des gesamten Leitsystems erfordern kann? Um die Antwort auf die letzte Frage gleich vorweg zu nehmen: Die komplette Folgenkette, vom Austausch eines Feldbusgerätes, dessen DTM eine neue Rahmenapplikation fordert, die wiederum nur in der neuesten Version eines Prozessleitsystems läuft, wurde in der Praxis bislang nicht beobachtet.

Beim Spezialchemikalienhersteller Merck am Standord Gernsheim, der bereits seit 1998 Feldbusinstallationen betreibt, mussten beim Geräte- und Softwaretausch zwar Kompatibilitätsprobleme gelöst werden, dennoch setzt der Hersteller konsequent und mit Erfolg auf Feldbustechnik – berichtet Gregor Hofmann, Gruppenleiter Automatisierung bei Merck Gernsheim.
Ähnliche Erfahrungen hat man auch bei Clariant in Frankfurt gemacht: Feldgeräte, die 2009 bei einer Erweiterung in Betrieb genommen wurden, liefen nicht mehr in der zwei Jahre alten Integrationssoftware. „Wir haben zum Glück kein integriertes System eingesetzt, sondern Stand-alone-Lösungen“, berichtet Michael Pelz, EMR-Betriebsingenieur bei Clariant: „Bei einer Anlage mit 300 bis 400 Feldgeräten kann man mit den Integrationsproblemen vielleicht noch leben, aber bei mehreren Tausend Feldgeräten kann man nur hoffen, dass die DTMs bei einem System-Update noch funktionieren.“ Und so sehen sich Anwender wie Pelz gezwungen, die Kompatibilität der Geräte- und Softwareversionen selbst zu prüfen. „Das ist für uns langfristig untragbar“, konstatiert Pelz.
Bei DSM Nutritional Products wurde 2002 ebenfalls eine Anlage mit Profibus Profil 3.0 ausgerüstet – mit der Zielsetzung, Diagnosefunktionen nutzen zu können. Die Probleme, denen sich die Wartungstechniker beim Austausch von Geräten gegenüber sahen, führten letztlich dazu, dass die entsprechenden Messstellen wieder analog an Remote I/O-Systeme angebunden wurden – berichtet Thomas Meier-Künzig, Senior Automation Engineer bei DSM: „Die Handwerker konnten das nicht handhaben.“ Eine Erfahrung, die Gregor Hofmann, Merck Gernsheim, so nicht bestätigen kann: „Wir haben das Wartungspersonal in unsere Feldbusprojekte frühzeitig einbezogen, die Mehrzahl der Mitarbeiter ist froh über die Möglichkeiten, die der Feldbus bietet.“
In der BASF führten die Integrationsprobleme mit FDT/DTM Anfang des Jahrzehnts dazu, Feldbuslösungen nur sehr vorsichtig und nach sorgfältiger Prüfung einzusetzen. „Inzwischen wissen wir, dass der Feldbus selbst gar nicht das Problem ist. Die Frage der Geräteintegration ist systemübergreifend“, erklärt Martin Schwibach, Senior Automation Manager bei der BASF. Aus seiner Sicht liegt der Kern des Übels darin, dass die Geräte und Systemhersteller versuchen, sich durch unterschiedliche Integrationslösungen einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Andererseits wurde bei FDT/DTM versucht, die Grundfunktion – das heißt die Integration von Feldgeräten in ein Leitsystem – mit dem Zusatznutzen – zum Beispiel der Gerätediagnose – zu verknüpfen. „Wenn man das entkoppeln würde, könnte man auch die verschiedenen Anwendungen in eine saubere, klar strukturierte Automatisierungsarchitektur einbetten, die den unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird“, ist sich Schwibach sicher.

Prozesssignal von der Diagnose entkoppeln

„Das stimmt,“ gibt Dieter Schaudel, freier Innovationsberater und bis 2008 im Vorstand des Automatisierungsanbieters Endress+Hauser, zu, und kontert den Vorwurf an die Hersteller: „doch die Anwender haben zugesehen und abgewartet und ebenfalls nicht daran gedacht, dass Integration ein Wert an sich ist, der von Anfang an standardisiert sein muss.“ Und Günter Kech von der Vega-Geschäftsleitung ergänzt: „Die Versionsproblematik wurde in der Standardisierung schlichtweg vergessen bzw. mit viel zu niedriger Priorität behandelt.“ Die Experten sind sich einig: Kommunikationstechnologie darf nicht dazu genutzt werden, Differenzierungsmerkmale zu schaffen. „Auf lange Sicht kann es nicht funktionieren, dass Standardisierung von Herstellern genutzt wird, um sich Wettbewerbsvorteile zu verschaffen“, meint Achim Laubenstein, Manager Fieldbus Standardization bei ABB. Denn, so Laubenstein: „Die parallele Existenz von mehreren Standards für die Geräteintegration schafft unnötige Komplexität – wir müssen Lösungen finden, um die Komplexität zu verringern .“

Ein Wunsch, den die meisten Anwesenden teilen, den Dieter Schaudel jedoch für unrealistisch hält: „Die Anforderungen im Hinblick auf Produktivität und Qualität werden immer anspruchsvoller – und deshalb wird auch die Automatisierungstechnik immer anspruchsvoller. Das führt dazu, dass die Komplexität weiter steigt.“ Es wird also darauf ankommen, die Komplexität an den Schnittstellen zum Benutzer, Bediener und zum Wartungspersonal zu reduzieren. Wie wichtig das ist, verdeutlicht Rainer Walesch vom Systemintegrator Actemium Controlmatic: „Wir sehen in den letzten Monaten und Jahren, dass das Vertrauen in die Feldbustechnik schwindet. Viele Ingenieure – insbesondere in kleinen Unternehmen – bezweifeln, dass sie die Technik über den gesamten Lebenszyklus beherrschen können.“ „Der Erfolg des 4- bis 20-mA-Signals bestand darin, dass es die Kommunikationstechnik nicht interessiert, welche Anwendung dahinter steht“, verdeutlicht Thomas Meier-Künzig. „Es muss bei den Gerätefunktionen mehrere Rahmen geben: einen für die reine Prozessinformation und einen für die Diagnose. Die müssen zuverlässig und standardisiert sein und dürfen sich nicht gegenseitig kaputt machen. Und darum herum können sich Gerätehersteller mit eigenen Funktionen austoben“, schlägt Dr. Martin Altebockwinkel, Leiter EMR-Anlagentechnik bei Evonik Röhm, einen Lösungsansatz vor. Holger Sack, Marketingleiter bei Vega, stellt dabei klar, dass es kein Weg ist, dabei die in jüngster Vergangenheit entwickelten Gerätefunktionen wieder über Bord zu werfen: „Diese sind von den Anwendern gewünscht, weil sie damit ihre Anwendungsprobleme lösen wollen.“

Komplexität unterhöhlt das Vertrauen der Feldbusnutzer

Dennoch bleibt die Frage, wie die Integration bei dieser von Hersteller zu Hersteller unterschiedlichen Funktionsvielfalt bewerkstelligt werden soll. Dass der Zusammenschluss der Gerätebeschreibungstechniken EDDL und FDT/DTM zu einem gemeinsamen Field Device Integration-Standard FDI die Lösung wird, bezweifeln die meisten Diskussionsteilnehmer: „Das wird nie funktionieren, weil kein Hersteller bereit sein wird, bereits entwickelte Gerätefunktionen wieder aufzugeben“, glaubt Günter Kech. „EDDL plus FDT wird nicht zu einem neuen Standard FDI führen, sondern FDI wird ein dritter werden“, gibt sich auch Martin Schwibach skeptisch.

Achim Laubenstein, der die Entwicklungen um FDT seit Langem begleitet, hält dagegen: „FDI hat das Potenzial, besser zu werden.“ Allerdings sind dafür aus seiner Sicht eine Reihe von Voraussetzungen notwendig, zu denen Testprozeduren für die Konformitätsprüfung und vor allem ein klares Bekenntnis der Hersteller und der Feldbusorganisationen gehört. Zu den jüngsten Fortschritten in Sachen Kompatibilität gehört beispielsweise auch das Profibus-Profil 3.02: „Da hat man mit den Anwendern gesprochen und einen Mechanismus gefunden, dass man Geräte austauschen kann. Solche Dinge wachsen über die Zeit, und ich denke, wenn man da dranbleibt, wird sich das Integrationsproblem lösen“, ist Juan Garcia, Produktmanager bei Vega, optimistisch.

Anwendungen und Lösungen statt Technologiediskussion

Obwohl sich an den technischen Fragen zu Standards, Integration und Kompatibilität die Gemüter der Techniker entzünden, wurde deutlich, dass die Diskussion dabei zu kurz greift. „Es ist irrelevant, ob ein Gerät etwas digital oder analog melden oder anzeigen kann. Viel wichtiger ist doch die Frage, ob Unternehmen mit diesen Prozessinformation mehr Geld verdienen können“, lenkt Martin Schwibach, BASF, die Diskussion auf ein sehr viel weiteres Feld. Wir Anwender können nicht entscheiden, welche Technologie die beste ist. Unsere Aufgabe ist es zu beurteilen, ob wir mit einer Technologie Zusatznutzen für unser Unternehmen schaffen können.“

„Als Anwender will ich mich nicht mit Wireless-Standards auseinandersetzen“, präzisiert Schwibach am Beispiel der drahtlosen Kommunikation. Seine Intention beim Wireless-Feldtest in der BASF lautete deshalb auch: Taugt die Technologie dafür, um in Anwendungen Mehrwert zu erzeugen? Dem pflichtet auch Gregor Hofmann, Merck Gernsheim, bei: „Automatisierung darf kein Selbstzweck sein. Wenn das Management diesen Eindruck gewinnt, verlieren wir dessen Akzeptanz.“ Dass es nicht immer einfach is,t diesen Mehrwert darzustellen, berichtet Michael Pelz: „Es ist aber eine Grundvoraussetzung dafür, dass die Automatisierungstechnik auch weiterhin als Bestandteil des jeweiligen Kerngeschäfts angesehen wird“. In Zukunft wird es deshalb notwendig sein, dass sich das Selbstverständnis der Automatisierer ändert und dass diese lernen, die Sprache des Managements zu sprechen. „Die Managementkapazität der Automatisierer reicht nicht aus. Technokraten sind nicht in der Lage, ihre Leistung der Unternehmensleitung klar zu machen“, stellt Dieter Schaudel fest, und empfiehlt der Namur, eine Management-Ausbildung für Automatisierer anzubieten.
„Weil Techniker es nicht verstehen, in kaufmännischen Strukturen zu denken, ist häufig der Einkäufer der wesentliche Entscheider“, ergänzt Rainer Walesch. Die Anwender pflichten bei, dass dies dazu führt, dass Entscheidungen häufig nicht für die beste und günstigste Lösung sondern für das billigste Angebot getroffen werden. Und dies unterhöhlt zuletzt auch den Wunsch nach Standards: „Die Namur hat mit ihren Empfehlungen hervorragende Arbeit geleistet. Legt doch verbindlich fest, dass Ihr nur noch das kauft, was da gefordert wird“, appelliert Dieter Schaudel an die Anwender und ergänzt: „Nutzt diese Marktmacht auch dazu, die Namur-Empfehlungen in die internationalen Gremien wie zum Beispiel ISA einzubringen. Dann bekommen wir aus Amerika auch die Standardisierung, die wir gerne hätten.“ Aus seiner Sicht ist die internationale Normung entscheidend für die Überlebensfähigkeit des Standorts Mitteleuropa, denn heute sind bereits 82 % der neuen DIN-Normen zuerst internationale Normen. „Wenn wir es nicht schaffen, hier mehr Einfluss zu nehmen, werden unsere Enkel in Europa keine Automatisierungstechnik mehr machen“, spitzt Schaudel das Argument zu und fordert, als Grundlage eine „Roadmap für Prozessautomatisierung“ zu erarbeiten.
Doch für eine aktive Mitarbeit in der Normung finden die Automatisierer in ihren Unternehmen keine Lobby. Selbst auf Herstellerseite ist die Bereitschaft, dort Geld und Zeit zu investieren, gering: „Da müssen wir mehr tun“, pflichtet Günter Kech bei, und sieht außerdem den Bedarf, die Leistungen um die Integration und Versionsproblematik stärker zu kommunizieren: „Wir haben in die FDT-Technologie viel Geld investiert und sind dort wirklich rückwärtskompatibel. Diesen Mehrwert müssen wir stärker herausstellen.“

Fazit: Bei der Integration von Feldgeräten besteht nach wie vor Handlungsbedarf. Triebfedern sind der Wunsch nach Investitionssicherheit und danach, den Aufwand für Tests und Problembeseitigung zu reduzieren. Die Beispiele aus der Praxis zeigen, dass die Technologie aber beherrschbar ist. In Zukunft wird es jedoch neben technologischen Aspekten vielmehr darum gehen, den Nutzen der Technologie darzustellen, damit die Automatisierung ihren Stellenwert im Unternehmen behält.

Kamingespräch
Die Teilnehmer

Martin Schwibach, Senior Automation Manager, BASF
Dieter Schaudel, Freier Innovationsberater, SchaudelConsult
Achim Laubenstein, Manager Fieldbus Standardization, ABB
Thomas Maier-Künzig, Senior Automation Engineer, DSM Nutritional Products
Michael Pelz, EMR-Betriebsingenieur, Clariant
Gregor Hofmann, Automatisierungsspezialist EMR, Merck KGaA
Rainer Walesch, Leiter Business Unit Weil am Rhein, Actemium Controlmatic
Dr. Martin Altebockwinkel, Leiter EMR-Anlagentechnik, Evonik Röhm, Worms
Günter Kech, Geschäftsleitung, Vega
Juan Garcia, Produktmanager Vega
Holger Sack, Marketingleiter, Vega

Moderation
Armin Scheuermann, Redaktion CHEMIETECHNIK
Dr. Etwina Gandert, Redaktion CHEMIETECHNIK

„Dass Firmen die Standardisierung nutzen, um Wettbewerbsvorteile zu erlangen, kann auf lange Sicht nicht funktionieren“
Achim Laubenstein ist Manager Fieldbus Standardization bei ABB
„Wir wollen nicht die Probleme einer digitalen Technik lösen, die man mit analogen Systemen nicht gehabt hätte, sondern wir brauchen Zusatznutzen“
Martin Schwibach ist bei der BASF Senior Automation Manager
„Die Offenheit und Akzeptanz des Feldbus hängt stark am Thema Integration“
Juan Garcia ist Produktmanager bei Vega
„Die Versionsproblematik wurde in der Standardisierung schlichtweg vergessen“
Günter Kech ist Geschäftsführer bei Vega
„Die Innovationsgeschwindigkeit in der Automatisierung ist zu hoch. Wir leisten uns viel zu viel teure Entwicklungsarbeit“
Thomas Maier-Künzig ist Senior Automation Engineer bei DSM Nutritional Products
„Mit FDI wird endlich der Weg zu einer einheitlichen Geräteintegration eingeschlagen. Das wird auch von Namur und WIB unterstützt!“
Michael Pelz ist EMR-Betriebsingenieur bei Clariant
„Die Namur-Empfehlungen müssen international eingebracht werden. Nur dann bekommen wir die Standardisierung aus Amerika so wie wir sie brauchen“
Dieter Schaudel ist freier Innovationsberater
„Die Schnittstelle zwischen System und Feldgerät ist immer noch nicht konsolidiert“
Dr. Martin Altebockwinkel ist Leiter der EMR-Anlagentechnik bei Evonik Röhm
„Automatisierung darf kein Selbstzweck sein – sonst verlieren wir die Akzeptanz des Managements“
Gregor Hofmann ist Gruppenleiter Automatisierung bei Merck am Standort Gernsheim
„Weil Techniker nicht verstehen, kaufmännisch zu denken, hat der Einkäufer häufig das letzte Wort“
Rainer Walesch leitet bei Actemium Controlmatic das Competence-CenterChemie

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