Interview mit Michael Pelz, Namur, und Roland Bent, Phoenix Contact, zu NOA

Durchbruch durch Transparenz

28.11.2019 Mit dem Datenmodell der Namur Open Architecture, kurz NOA, ist inzwischen eine wichtige Voraussetzung geschaffen, um für die Prozessindustrie Mehrwert aus der Digitalisierung zu generieren. Im CT-Gespräch erläutern Namur-Vorstand Michael Pelz und Phoenix Contact-CTO Roland Bent, wo das Nutzenpotenzial liegt.

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Bild: industrieblick / ra2 studio – stock.adobe.com

CT: NOA, MTP, OPAS – in der Prozessautomatisierung werden derzeit so viele fundamentale Veränderungen diskutiert, dass es den Anwendern geradezu schwindelig werden kann. Haben Sie seitens Namur bereits eine klare Vorstellung, wie die Prozessautomatisierung künftig aussehen wird?
Pelz: Ja das haben wir. In der Vergangenheit haben die Arbeitsfelder und Arbeitskreise der Namur sehr oft schon an unterschiedlichen Themen separat gearbeitet, und auch aktuell kann dieser Eindruck leicht entstehen. Die aktuellen Themen wie NOA, MTP oder OPAS unterscheiden sich darin, dass diese technischen Lösungen sehr gut zusammenpassen und zu einem Gesamtbild gehören. Zusätzlich arbeiten die großen Organisationen inzwischen aktiv miteinander, um ein anwendergerechtes Gesamtkonzept zu gestalten: Bei der Modulautomation mit MTP, dem Module Type Package, wurde gemeinsam festgelegt, dass für den Bereich Diagnose und Maintenance beim modularen Ansatz keine neue Technologie entwickelt werden soll, sondern dass wir hierfür NOA, die Namur Open Architecture, nutzen wollen. Für die Zusammenarbeit mit OPAF, dem Open Process Automation Forum, ist unser Ziel, dass NOA und MTP eine technische Basis für den OPAS-Standard bilden, und somit die Kompatibilität sichergestellt werden kann.

Michael Pelz, Clariant

„Die Kombination von Einzellösungen, wie der Datenkonnektivität und Datenanalyse, ist der Schlüssel für einen nachhaltigen Mehrwert in der Digitalisierung!“ Michael Pelz, Clariant, ist Mitglied des Namur-Vorstands

CT: Mit dem zweiten Kanal, den die Namur Open Architecture ermöglicht, zielen Sie auf die Gesamtoptimierung von Anlagen. Welche Rolle spielt hier die Konnektivität?
Pelz: Konnektivität ist die Basis für Big-Data-Auswertungen und die Digitalisierung im Allgemeinen. Datenauswertungen waren in der Vergangenheit häufig proprietäre Insellösungen. Unser Ziel sind Konzepte für die Konnektivität, welche großflächig genutzt werden können, einfach zu pflegen sind und somit dem User verlässlich zur Verfügung stehen können. Derzeit kommen immer wieder große IT-Unternehmen auf uns zu und versprechen das sogenannte Datengold heben zu können. Aber sie haben meist keine Lösungen, mit denen Prozessdaten effektiv konnektiert und vor allem auch gepflegt werden können. Unsere Produktionsanlagen unterliegen einer ständigen Optimierung, es kommen neue Kommunikationsteilnehmer hinzu, oder Datenparameter müssen angepasst werden. Hierfür brauchen wir Partner, die diese Herausforderungen verstehen und dafür die passenden Lösungen erarbeiten. Erst durch die langfristige Kombination aus verlässlicher Datenkonnektivität und Datenanalyse kann nachhaltiger Mehrwert entstehen.

Roland Bent Phoenix Contact 2

„Der automatische As-planned-/As-built-Vergleich ist aus meiner Sicht eine Durchbruchsapplikation für NOA.“ Roland Bent ist Chief Technology Officer von Phoenix Contact

CT: Es geht also um mehr als den physikalischen Anschluss – der Kontext ist ebenfalls wichtig. Wie sieht der Lösungsansatz von Phoenix Contact aus?
Bent: Es geht um die Frage: Wie erhalten wir die Informationen aus dem Feld und wie machen wir diese den Mehrwertdiensten wie Data Analytics oder Predictive Maintenance-Applikation zugänglich? Und da kommt uns unsere lange Erfahrung in Sachen Konnektivität zugute. Aber der physikalische Anschluss alleine reicht nicht aus. Wenn wir eine flexible und offene Struktur erzeugen wollen, dann müssen wir eine Datenkonnektivität und eine Informationskonnektivität schaffen: die Möglichkeit, dass Anwendungen auf eine Plattform zugreifen können, auf der ihnen die normalisierten und kontextualisierten Informationen aus dem Prozess bereitgestellt werden. Phoenix Contact hat eine Architektur entwickelt, die diese Informationen strukturiert aufbereitet. Wir nennen diese „Enhanced Connectivity Ecosystem“. Dadurch ist es beispielweise möglich, dass für neue Geräte in bestehenden Anlagen über das Informationsmodell automatisch der Kontakt zum digitalen Abbild der Anlage hergestellt wird.

CT: Das heißt, die Anwender erhalten zukünftig eine Live-Verbindung zwischen Feldinstallation und Engineering-System?
Pelz: So ist es. Aber auf eine neue Weise, nämlich nicht mehr für jeden Gerätetyp jedes Herstellers Bit für Bit, individuell angepasst. Das ist viel zu aufwendig. Dafür wollen wir künftig das NOA-Informationsmodell nutzen. Durch dieses ist es deutlich einfacher, die Daten an übergeordnete Systeme anbinden zu können. Und damit ist nicht nur der Messwert gemeint, sondern es geht um alle wichtigen Geräteparameter. Zukünftig zu erkennen, ob Parameter in einem Gerät verändert wurden, ist bei einem Gerätetausch mehr als nur hilfreich.

Bent: Wichtig ist, dass das möglichst ohne Aufwand geschieht. Man installiert einen Sensor oder ein anderes Feldgerät in der Anlage und das IOT-Gateway sorgt dafür, dass diese neuen Geräte interpretiert werden können. Beispielsweise indem dort ablaufende Apps das NOA-Informationsmodell nutzen. Mit unserem neuen Plcnext-Ökosystem haben wir eine Steuerungsplattform geschaffen, die in der Lage ist, das herstellerneutrale NOA-Informationsmodell zur Anwendung zu bringen.

CT: Welche „Durchbruchsapplikation“ verspricht den größten Erfolg mit dem kleinsten Aufwand?
Bent: Aus meiner Sicht ist das der Vergleich zwischen der aktuellen Konfiguration und dem derzeitigen Zustand der Automatisierungskomponenten in der Anlage mit der ursprünglich geplanten – as planned / as built: Die Möglichkeit, Informationen aus den Feldgeräten über den rückwirkungsfreien NOA-Seitenkanal auszulesen, diese aufzubereiten und über OPC UA in Engineering-Systeme einzuspeisen und dort zu vergleichen, erzeugt echten Nutzen.

Namur Open Architecture

Mit der Namur Open Architecture wird ein Weg beschrieben, wie Informationen aus den Feldgeräten ausgelesen werden können. Bild: Namur

Pelz: Das kann ich bestätigen. Das elektronische Typenschild ist ein weiterer positiver Ansatz, der großen Mehrwert verspricht und bei dem wir das NOA-Datenmodell anwenden können. Zudem wird es für den Einsatz zusätzlicher M+O-Sensorik für die Wartung und Optimierung zum Einsatz kommen, damit wir diese Sensoren nicht mehr mit hohem Aufwand an Automatisierungssysteme anbinden müssen. Durch eine einfachere Nutzung der M+O-Sensoren kann hoffentlich auch die prädiktive Instandhaltung endlich weiter vorangebracht werden. Wenn wir es dadurch schaffen, zukünftig wesentlich mehr Informationen aus dem Feld zu erhalten, müssen wir vielleicht nicht einmal mehr einzelne Maschinen überwachen, sondern können ein Netzwerk an M+O-Sensoren über die Anlage legen, und über eine KI-gestützte Analyse den Wartungsbedarf einzelner Pumpen, Ventile und weiterer Assets erkennen.

CT: Wie kritisch ist das Thema Security bei solchen Überlegungen?
Pelz: Das ist ein sehr wichtiges Thema, auch für die Akzeptanz bei den Betreibern. Security ist neben dem Datenmodell eines der Kernthemen bei NOA: Eine Umsetzung darf nicht scheitern, weil es kein passendes Security-Konzept gibt oder es viel zu aufwendig ist. Deshalb wird es auch unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten geben, je nach Applikation und Risikoanalyse. Auch hierfür benötigen wir auf der Herstellerseite die richtigen Partner, die das Thema Konnektivität und die hohen Security-Anforderungen der Prozessindustrie verstehen.

Bent: Wir halten die Rückwirkungsfreiheit für ein absolut zentrales Thema. Das ganze NOA-Konzept basiert darauf, dass man die Möglichkeit geschaffen hat, um der OT-Welt die Möglichkeiten der IT-Welt zu erschließen, ohne dass die Anlage in ihrer Funktion angetastet wird und es zu Störungen kommt. Das beginnt bereits bei der physischen Konnektivität: Wie koppelt man den NOA-Seitenkanal per Draht oder per Funk an den Sensor oder das Feldgerät an? Wie erreicht man Rückwirkungsfreiheit?

CT: Welches sind die wesentlichen Impulse in der Zusammenarbeit zwischen Phoenix Contact und der Namur?
Bent: Wir sind dadurch stark motiviert, die Arbeit mit der Prozessindustrie weiter zu vertiefen. Das ist für uns ja kein neuer Kundenkreis. Wir sehen uns als Partner auf dem Weg in eine smarte Welt mit der Aufgabe, den Link zwischen OT und IT zu bewerkstelligen.

Pelz: Für die Connectivity unserer oft sehr heterogenen Brownfield-Anlagen benötigen wir flexible digitale Lösungen, die einen nachhaltigen Mehrwert generieren. Gerade dafür waren die gemeinsamen Diskussionen sehr fruchtbar. Denn auch wir Anwender brauchen gute Sparringspartner, um unsere Ideen hinterfragen und validieren zu können.

Roland Bent

Der Elektrotechniker Roland Bent, Jahrgang 1958, ist seit 1984 bei Phoenix Contact beschäftigt. Er begann seine Laufbahn als Entwicklungsingenieur für Feldbus-Systemtechnik. Seit 2001 ist er als Mitglied der Geschäftsführung für Marketing und Produktentwicklung sowie Innovations- und Technologie-Management zuständig. Sein Aufgabengebiet umfasst auch die Leitung der internationalen Forschungs- und Entwicklungszentren des Unternehmens. Anfang 2017 wurde in seiner Position als Chief Technology Officer zusätzlich die Technologie- und Prozessverantwortung für die Produktion zusammengefasst. Bent ist zudem Mitglied des Lenkungskreises der Plattform „Industrie 4.0“ und Mitglied des Vorstands des Fachverbands Automation des ZVEI sowie Vorsitzender der DKE.

Michael Pelz

Michael Pelz ist seit 2012 bei Clariant in der Abteilung Global Operations Support & Technology für die Prozessautomatisierung zuständig. Seit 1982 im Bereich der Automatisierungstechnik bei der Hoechst AG und Clariant tätig, schloss Michael Pelz 2002 sein Studium der Elektrotechnik/Informatik ab. Michael Pelz ist seit 2002 Mitglied und seit November 2018 stellvertretender Vorsitzender der Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie, Namur.

 

Heftausgabe: Dezember/2019
Die Fragen stellte Armin Scheuermann, Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK

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