DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry

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DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
Frühling 2022     www.digital-process-industry.de                  D, A, CH: 9,50 Euro, weitere EU-Länder: 11,70 Euro

DIGITALPROCESSINDUSTRY
                   I MP LE ME N T IE RU NG D IG ITA L E R P RO D U K T IO NSSYST EME

   Smarte Drucktransmitter
   Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
NEWS
                                                                                                     EDITORIAL

                                                                                                                    LETTER
                                                                                                                                 ö ffnen

                                                             editorial
Bild: Treecha/AdobeStock

                                      Liebe Leserinnen und Leser
                                      Es hätte ein schönes Frühjar werden können. Wie hatten wir gehofft
                                                                                                                 AUGEN
                                      auf ein wenig Normalität, nach der wir uns alle sehen. Doch dann
                                      kam Putin und stürzte Europa in ein Tal der Tränen. Von einem
                                      Tag auf den anderen stehen damit auch für Unternehmen andere
                                      Themen auf der Tagesordnung. Dinge wie betroffene Tochtergesell-
                                      schaften im Ausland, gefährdete Mitarbeiter, zerberstende Liefer-
                                      ketten und eine ramponierte Energieversorgung.

                                      Gleichzeitig muss das Tagesgeschäft weitergehen. Und das ist auch
                                      in der Prozessindustrie mehr denn je von den Herausforderungen
                                      der Digitalisierung geprägt. Wie sich alltägliche Arbeitsabläufe in
                                      der Chemie-, der Öl&Gas-, der Energie-Industrie sowie in Kraft-
                                      werken durch Prozessautomatisierung verbessern und effizien-
                                      ter gestalten lassen, beschreibt zum einen unser Titelbeitrag. Zum
                                      anderen stellen in unserer Rubrik „Expertentalk“ Branchenspe-
                                      zialisten aus acht Unternehmen vor, welche wichtigen Trends sie
                                      im Bereich Automation für 2022 sehen und welche Lösungen ihre
                                      Unternehmen dafür bieten. Das Ergebnis ist eine beeindruckende
                                      Vielfalt an modularen wie spezialisierten Tools.

                                      Mit guten Nachrichten wartet auch Stefan Hoppe auf. Der Präsi-
                                      dent der OPC Foundation beschreibt in seinem Beitrag, dass und
                                      wie jetzt alle großen IoT-Anbieter an einem Strang ziehen und
                                      den sicheren, standardisierten Informationsaustausch in Edge-to
                                      Cloud-Anwendungen auf Basis von OPC UA unterstützen.

                                      Wie intensiv in der Prozessindustrie das Thema digitale Transfor-
                                      mation angegangen wird, beschreiben auch in dieser Ausgabe wie-
                                      der richtungsweisende Digitalisierungs-Projekte aus der Praxis.                    Sichern Sie sich jetzt
                                      Bei deren Lektüre wünsche ich Ihnen viele neue Erkenntnisse und              Ihren wöchentlichen kostenfreien
                                      Inspirationen.
                                                                                                                           Redaktionsbrief!
                                      IHR HEINER SIEGER

                                                                                                                 www.digital-process-industry.de/redaktionsbrief
                                      Chefredakteur
                                      DIGITAL PROCESS INDUSTRY
                                      hes@win-verlag.de

                           www.digital-process-industry.de
                                                                                                                                      Bild: Aase Johanne Jakobsen / Shutterstock.com
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INHALT

             TORY
    TITELS
                              Smarte Drucktransmitter
             Seite            Am Beispiel der Druckmessung wird deutlich, wie smarte Drucktransmitter

             06               für mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit sorgen.
                              Gesponsert von Endress+Hauser

                                    N
                     E X P E RT E
                                  TA L K

         Seite                                                Seite                             Seite
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         08            Die wichtigsten Trends
                       im Bereich Automation                  12      KI-Inkubatorlabore
                                                                      in der Prozessindustrie   14      unterstützen die
                                                                                                        Einführung von OPC UA

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         16            Schluss
                       mit Fehlerquellen                      18      Schnelle
                                                                      Schnittstellen            20      Fit an der
                                                                                                        Maschine

4                    1/2022                                                                                www.digital-process-industry.de
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                                                                                   IMPRESSUM

                                                                                   Herausgeber und Geschäftsführer:
                                                                                   Hans-J. Grohmann
                                                                                   (hjg@win-verlag.de)

                                                                                   DIGITAL PROCESS INDUSTRY im Internet:
                                                                                   www.digital-process-industry.de

                                                                                   So erreichen Sie die Redaktion:
                                                                                   Chefredaktion: Heiner Sieger (v.i.S.d.P.), hes@win-verlag.de,
                                                                                   Tel.: 08106 350 - 183
                                                                                   Mitarbeiter dieser Ausgabe:
                                                                                   Steffen Brehme, Prof. Dr. Michael Bortz, Dirk Dohse, Stefan
                                                                                   Holländer, Stefan Hoppe, Daniel Lakovic, Madlyn Kowalczyk, Marek
                                                                                   Matuszewski, Cynthia Steinbach, Britta von Selchow, Christian Stolz,
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                                                                                   So erreichen Sie den Abonnentenservice:
                                                                                   Leserservice „WIN-Verlag“, Postfach 13 63, 82034 Deisenhofen,
                 Must-have in der                Viele Standorte,                  Tel.: +49 (0) 89 / 85 853 – 866
                 Prozessanlage                   einheitliche Prozesse             Fax: +49 (0) 89 / 85 853 – 62866
                                                                                   win-verlag@cover-services.de
                                                                                   So erreichen Sie die Anzeigenabteilung:
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                                                                                   (08106 / 306164,
                                                                                   ms@win-verlag.de)
                                                                                   Mediaberatung:
                                                                                   Andrea Lippmann
                                                                                   (08106 / 350-227, al@win-verlag.de)
                                                                                   Anzeigendisposition:
                                                                                   Chris Kerler (08106 / 350-220, dispo@win-verlag.de)
                                                                                   Sabine Immerfall (08106 / 350-131, dispo@win-verlag.de))
                                                                                   Vertrieb:
                                                                                   Helga Wrobel,
                                                                                   (hew@win-verlag.de),
                                                                                   Tel.: 0 81 06 / 350-132,
                                                                                   Sabine Immerfall,
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                                                                                   Tel.: 0 81 06 / 350-131
                 Schnelle                        Seife                             Layout und Titelgestaltung:
                                                                                   Saskia Kölliker Grafik, München
                 Schnecke                        „nach Maß“                        Druck: Holzmann Druck GmbH & Co KG, Bad Wörishofen
                                                                                   Bildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos,
                                                                                   shutterstock.com
                                                                                   Titelbild: stock.adobe.com/de © mrmohock
                                                                                   Produktion/Herstellung:
                          +
                    KER ++
                                                                                   Jens Einloft (-172;
           WS-TIC
+++ NE
                                                                                   je@win-verlag.de)
                                                                                   Verlagsleitung :
                                                                                   Bernd Heilmeier (-251;
                                                                                   bh@win-verlag.de),
                                                                                   anzeigenverantw.
                                                                                   Objektleitung: Bernd Heilmeier
                                                                                   (-251; bh@win-verlag.de)

                                                                                   Anschrift Anzeigen, Vertrieb und alle Verantwortlichen:
             IV –
    INNOVATTE/ LÖSUNGEN/
         U K
    PROD NENTEN                                                                    WIN-Verlag GmbH & Co. KG,
     KOMPO
                      Seite          Seite

                                  29 30
                                                 Fachmesse-Trio                    Johann-Sebastian-Bach-St. 5,
                                                                                   85591 Vaterstetten,
                                                 wegweisend im Trend               Tel.: 0 81 06 / 350-0,
                                                 der Zeit                          Fax: 0 81 06 / 350-190
                                                                                   Bezugspreise:
                                                                                   Einzelverkaufspreis: 9,50 Euro in D, A, CH und 11,70 Euro in den
                                                                                   weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt.
                                                       TITELANZEIGE                Erscheinungsweise:
                                                                                   viermal jährlich
                                                                                   Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz
                                                        Die Endress+Hauser         Prüfung durch die Redaktion vom Heraus­geber nicht übernommen
                                                        Gruppe ist ein global      werden. Honorierte Artikel gehen in das Verfügungsrecht des
                                                        führender Anbieter von     Verlags über. Mit Übergabe der Manuskripte und Abbildungen an
                                                        Mess- und Automatisie-     den Verlag erteilt der Verfasser dem Verlag das Exklusivrecht zur
                                                                                   Veröffentlichung. Für unverlangt eingeschickte Manuskripte, Fotos
                                                        rungstechnik für Prozess   und Abbildungen keine Gewähr.
                                                        und Labor. Das Familien-
                                                                                   Copyright © 2022 für alle
                                     unternehmen mit Sitz in Reinach/Schweiz       Beiträge bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG.
                                     erzielte 2020 mit über 14.000 Beschäftigten   Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des
                                     rund 2,6 Milliarden Euro Umsatz. Geräte,      Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot
   Seite                                                                           fallen der Nachdruck, die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie,
                                     Lösungen und Dienstleistungen von

   31
                                                                                   die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfälti-
                 Teilefertigung      Endress+Hauser sind in vielen Branchen,       gung auf CD-ROM und allen anderen elektronischen Datenträgern.
                                     wie auch der Prozessindustrie, zu Hause.
                 nach Bedarf                                                       Dieses Magazin ist umweltfreundlich auf chlorfrei gebleichtem
                                                                                   Papier gedruckt.
                                                                                   Außerdem erscheinen bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG:
                                                                                   Magazine: AUTOCAD & Inventor Magazin, Digital Business Cloud,
                                                                                   DIGITAL ENGINEERING Magazin, e-commerce Magazin, DIGITAL
                                                                                   MANUFACTURING, Bauen Aktuell, virtual-reality-magazin.de

www.digital-process-industry.de                                                                                   1/2022                                 5
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
TITEL

        Smarte Drucktransmitter
        Industrie 4.0 und Digitalisierung sind als Schlagwörter allgegenwärtig, auch in der
        Prozessautomatisierung. Aber verbessern sie tatsächlich alltägliche Arbeitsabläufe?
        Am Beispiel der Druckmessung wird deutlich, warum die smarten Drucktransmitter
        Cerabar und Deltabar für mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit sorgen.

            VON DIRK DOHSE

        W
                            ie rund laufen meine       bar. Sie besteht aus drei Bausteinen: Heart-        MIT HEART-
                            Anlage und der Pro-        beat Diagnose, Heartbeat Verifikation und            BEAT TECH-
                            duktionsprozess? Die-      Heartbeat Monitoring.                              NOLOGY von
                                                                                                        Endress+Hauser
                            se Frage beschäftigt
                                                                                                      ist die Geräteveri-
                            täglich     Verantwor-     Hoher Diagnosegrad                             fizierung in weni-
        tungsträger in der Chemie-, Öl&Gas-,           bereits ab Werk                                ger als drei Minu-
        Energie-Industrie sowie in Kraftwerken.        Heartbeat Diagnose bildet die Basis von               ten erledigt.
        Druckmessgeräte wie Cerabar und Delta-         Heartbeat Technology: Der Diagnosede-
        bar von Endress+Hauser, einem führen-          ckungsgrad der neuen Cerabar und Del-
        den Anbieter von Mess- und Automatisie-        tabar Transmitter liegt bei mehr als 96        Benutzern klare Handlungsanweisungen,
        rungstechnik, spielen in den Regelkreisen      Prozent. Das bedeutet, dass fast alle soge-    wie sie bei einer Fehlermeldung richtig re-
        eine wichtige Rolle: Die Transmitter ermit-    nannten gefährlichen unerkannten Aus-          agieren. Damit wird die Anlagenverfüg-
        teln den Relativ- und Absolutdruck sowie       fälle auf ein Minimum reduziert werden         barkeit signifikant erhöht.
        den Differenzdruck. Deshalb muss jeder-        können. Beispielsweise werden die Soft-
        zeit sichergestellt werden können, dass sie    wareintegrität, Klemmenspannung, Aus-          Verifikation in drei Minuten
        funktionstüchtig sind und ihre Messauf-        gangsstrom, Loop-Diagnose und statis-          erledigt – auch aus der Ferne
        gabe erfüllen. Mit Heartbeat Technology        tische Sensordiagnose rund um die Uhr          Heartbeat Verifikation erzeugt einen wei-
        geht das einfach und schnell.                  automatisch überwacht.                         teren Mehrwert für Anlagenbetreiber und
                                                          Die Prozess- und Gerätediagnosemel-         Wartungsbeauftragte. Dieser Baustein von
                                                       dungen erfolgen gemäß der Namur-Emp-           Heartbeat Technology ermöglicht eine Ge-
                                                       fehlung NE 107 „Selbstüberwachung und          räteverifizierung innerhalb von drei Mi-
                                                       Diagnose von Feldgeräten“ und liefern den      nuten. Weil nicht aktiv in den Signalkreis

        HEARTBEAT TECHNOLOGY von
        Endress+Hauser

        Die drei Bausteine
        von Heartbeat Technology
        Heartbeat Technology ist ein digitales Prüf-
        konzept. Endress+Hauser hat es entwickelt,
        damit Kunden ihre Anlagenverfügbarkeit
        erhöhen und gleichzeitig Wartungsaufwen-
        dungen senken können. Die Design-Philo-
        sophie basiert darauf, dass Messfunktionali-
        tät, Sicherheit und Einfachheit ausgewogen
        sind. Das Konzept kam 2013 auf den Markt
        und hat sich für die Bereiche Füllstand,
        Flüssigkeitsanalyse, Durchfluss, Tempe-
        ratur bereits etabliert. Mit der neuen Ge-
        rätefamilie Cerabar und Deltabar macht
        Endress+Hauser Heartbeat Technology            EIN GERÄT AUS DER NEUEN DELTABAR GERÄTEFAMILIE (rechts, mit grünem Display), dane-
        nun für Druck und Differenzdruck verfüg-       ben ein Vorgängermodell.

6                   1/2022                                                                                                   www.digital-process-industry.de
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
TITEL

                                                                                              „Heartbeat Technology ist
                                                                                              ein digitales Prüfkonzept.
                                                                                              Endress+Hauser hat es entwi-
                                                                                              ckelt, damit Kunden ihre Anla-
                                                                                              genverfügbarkeit erhöhen und
                                                                                              gleichzeitig Wartungsaufwen-
                                                                                              dungen senken können.“

                                                                                              cherheit. Mit Heartbeat Monitoring schüt-
                                                                                              zen sich Anlagenbetreiber vor solchen
                                                                                              Risiken. Die Monitoring-Daten können
                                                                                              sowohl zyklisch als auch azyklisch ausge-
                                                                                              geben werden.

                                                                                              Ein Blick in die Zukunft
eingegriffen wird, können selbst Mitar-        Drei Beispiele, wie das Monito-                Die Funktionen von Heartbeat Technolo-
beitende ohne spezielles Fachwissen die        ring die Produktivität erhöht                  gy sind unter anderem deshalb so hilfreich,
Verifizierung jederzeit übernehmen. Eine       Der dritte Baustein von Heartbeat Tech-        weil sie in Echtzeit arbeiten – die Analy-
effiziente Testmethode – vor allem bei         nology ist Heartbeat Monitoring. Die-          se läuft rund um die Uhr und ist jederzeit
Drucktransmittern, die an einer analogen       se Funktion deckt unerwünschte Gerä-           verfügbar. Die Leistung ist damit aber noch
Eingangskarte angeschlossen sind.              te- oder Prozessanomalien auf und gibt         längst nicht ausgeschöpft: Mit den gewon-
   Weil die neuen Drucktransmitter Ce-         Aufschluss über mechanische und thermi-        nenen Daten lassen sich Algorithmen füt-
rabar und Deltabar über Bluetooth®-            sche Belastungen. Dabei werden neben der       tern, die eine vorausschauende Wartung
Konnektivität verfügen, müssen Anwender        Druckmessung zusätzliche Daten ausge-          ermöglichen. So kann bereits heute ermit-
sich für eine Verifikation nicht mehr direkt   wertet, unter anderem das Signalrauschen       telt werden, wie stark Aggregate in unmit-
zum Gerät begeben. Über die Bluetooth®-        oder die Klemmenspannung. Welcher              telbarer Umgebung der Cerabar und Del-
Verbindung können sie stattdessen be-          Nutzen sich für Anwender ergibt, wird an       tabar Drucktransmitter beansprucht sind
quem aus einer Entfernung von bis zu 25        drei Beispielen deutlich:                      – und wann sie rechtzeitig gewartet oder
Metern direkt auf die Geräte zugreifen.        • Wurde nach einer Wartung ein Ventil         ausgetauscht werden müssen.
   Der Prozess läuft dabei ohne Unter-            falsch eingestellt, erkennt Heartbeat Mo-      Das Beispiel Heartbeat Technology
brechung weiter: Die Mitarbeitenden ge-           nitoring dies als eine verstopfte Impuls-   zeigt, wie sich der Mehrwert der Industrie
hen die Verifizierung schrittweise über           leitungen. Möglich wird das durch die       4.0 in der Wissenspyramide ausdrücken
die SmartBlue-App von Endress+Hauser              statistische Analyse des Drucksignals.      lässt: Aus Daten werden Information, aus
an einem mobilen Endgerät durch, bei-          • Heartbeat Monitoring stellt fest, ob Ven-   Information wird Wissen und mit diesem
spielsweise an einem Tablet-PC oder ei-           tilklappen zu schnell schließen und Was-    Wissen werden Wartungsprioritäten und
nem Smartphone. Alternativ ist die Verifi-        serschläge oder Druckstöße verursachen.     Prozessabläufe optimiert. 
zierung über digitale Kommunikation mit           Möglich wird das durch die Messung von
HART oder mit der grafischen Anzeige              dynamischen Druckschlägen im Milli-
möglich.                                          sekundenbereich. Dadurch kann außer-
   Ein wichtiger Service in der Chemie-,          dem die mechanische Belastung quanti-
Öl&Gas- oder Energie-Industrie, wo die            fiziert werden.
Gerätetests periodisch durchgeführt und        • Mit Heartbeat Monitoring werden korro-
die Ergebnisse festgehalten werden müs-           dierte Klemmen und dadurch verursach-
sen: Heartbeat Verifikation erledigt die          te Kriechströme diagnostiziert. Möglich
Dokumentation der Gerätefunktionen au-            wird das, weil Abweichungen im Mess-
tomatisch. Als Prüfnachweis dient dabei           kreiswiderstand auffallen.                                 DER AUTOR
der Verifizierungsbericht, der direkt nach     Die genannten Anomalien führen zu fal-                        DIRK DOHSE
der Verifizierung als PDF-Datei ausgestellt    schen Messsignalen oder ziehen umlie-                         ist Produktmanager
wird und alle relevanten Informationen         gende Aggregate in Mitleidenschaft. Sie                       bei Endress+Hauser
enthält.                                       gefährden somit die Produktivität und Si-                     Level+Pressure in Maulburg

www.digital-process-industry.de                                                                                        1/2022                   7
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
202
EXPERTENTALK

                                                     N
                                  E X P E RT E
                                                     TA L K                                             Bandbreite der Digitalisierung beeinflusst
                                                                                                        werden. Dabei liegt der Fokus darauf, in-
                                                                                                        dustrielle Prozesse mit nachhaltigen und

     Technologie für eine
                                                                                                        durchgängigen Lösungen zu optimieren,
                                                                                                        indem wir Zukunftstechnologien wie KI,
                                                                                                        5G und das Industrial Industry of Things
                                                                                                        (IIoT) zunehmend in unsere Lösungen

     komplexe Industrie
                                                                                                        integrieren. Dazu zählt auch der digita-
                                                                                                        le Zwilling, der für unsere tägliche Arbeit
                                                                                                        beim Kunden und die Digitalisierung un-
                                                                                                        serer eigenen Prozesse und Workflows
                                                                                                        mehr und mehr an Bedeutung gewinnt.
     Die Prozessindustrie bewältigt Tag für Tag große Herausforderungen bei                                Vor dem Hintergrund, dass Automati-
     der Digitalisierung. Einer der wesentlichen Treiber ist in dieser Hinsicht                         sierungslösungen von einem Hersteller zu-
                                                                                                        meist in sich geschlossen sind, besteht eines
     die Automation von Prozessen. Wir haben maßgebliche Unternehmen                                    unserer Kernanliegen darin, dazu beizutra-
     nach den Trends und Innovationen für 2022 befragt. Von Heiner Sieger                               gen, hersteller- und hardwareunabhängige
                                                                                                        Lösungen zu schaffen. Die bisherige Praxis
                                                                                                        führte dazu, dass industrielle Kunden sich
     Was sind für Sie im Jahr 2022 und dar-           von Beckhoff unterstützt standardisierte          in der Regel auf ein bis zwei Herstellerlö-
     über hinaus die wichtigsten Trends im            Schnittstellen und eine Vielzahl von Kom-         sungen beschränkten, um den Aufwand ih-
     Bereich Automation und welche inno-              munikationsprotokollen wie EtherCAT,              rer Mitarbeitenden im Umgang damit wie
     vativen Lösungen bietet Ihr Unterneh-            PROFINET oder EtherNet/IP. So wird die            auch die Ersatzteilhaltung realisierbar zu
     men dazu an?                                     Anbindung an Prozessleitsysteme verein-           halten. Bei uns als Systemintegrator ist das
                                                      facht, was bei der Modernisierung oder            so nicht umsetzbar – wir müssen unsere
                                                      Erweiterung bestehender Anlagen Zeit              Mitarbeitenden auf einem breiteren Spek-
                                                      und Kosten für das Engineering spart.             trum up to date halten, wobei auch nicht
                              ANDRES
                              OETKEN,                    PC-based Control ermöglicht die Kom-           jeder jede Lösung gleichermaßen beherr-
                              Branchenmanage-         bination von Prozessführung und vielfäl-          schen kann. Wir haben uns daher Ende
                              ment Prozesstechnik,    tigen Analysen in einer Steuerung. Durch          2021 der Non-Profit-Organisation Univer-
                              Beckhoff Automation
                              GmbH & Co. KG           die Einbindung von Condition-Monito-              salAutomation.org angeschlossen, in der
                                                      ring-Algorithmen und einem Konzept für            sich Anbieter, Endnutzer, Systemintegrato-
                                                      Predictive Maintenance können beispiels-          ren, OEMs, Startups und Hochschulen aus
                                                      weise Anlagenstillstandzeiten minimiert           der gesamten Branche zusammengefun-
     Im heutigen Marktumfeld müssen Endan-            und die Prozesseffizienz erhöht werden.           den haben. Das gemeinsame Ziel besteht
     wender in der Prozessindustrie moderne           Mit der Integration einer Cloud-Infrastruk-       darin, Interoperabilität und Portabilität in
     Technologien adaptieren, um in Zukunft           tur wird ein globaler Zugriff auf die Anla-       die industrielle Welt zu bringen, indem die
     wettbewerbsfähig zu bleiben. Vor allem der       gendaten und den Anlagenstatus sowie die          Mitglieder hersteller- und hardwareunab-
     Bereich der Prozessautomatisierung bietet        weltweite Durchführung von Wartungen              hängige Standards realisieren. Diese neue
     noch viel Verbesserungspotenzial. Damit          und Anpassungen umgesetzt. Somit bie-             Ebene gemeinsam genutzter Technologie
     diese Potenziale erschlossen werden kön-         tet die PC-basierte Steuerungstechnik alle        bildet die Grundlage für ein Ökosystem
     nen, haben Anlagenbetreiber die Möglich-         Möglichkeiten, prozesstechnische Anlagen          aus mobilen, interoperablen „Plug-and-
     keit, innovative und neue Technologien           zukunftssicher zu automatisieren und zu           Produce“-Lösungen und schafft eine völlig
     wie die digitale Vernetzung der gesamten         betreiben. Mithilfe des umfassenden Au-           neue Kategorie innerhalb der industriellen
     Anlage oder cloudbasierte Big-Data-Ana-          tomatisierungsbaukasten von Beckhoff in           Automatisierung – wir sprechen hier von
     lysen in das Automatisierungssystem zu           Soft- und Hardware können diese Potenzia-         einem echten Gamechanger.
     integrieren. Hinsichtlich der Verfügbarkeit      le vollumfänglich erschlossen werden.                Zu unseren weiteren Schwerpunkten in
     von Brownfield-Anlagen sollten die Mo-                                                             diesem Jahr gehören erstens die 3D-Planung
     dernisierungsmaßnahmen zudem schnell                                                               von elektrischen Anlagen und Systemen in-
     und unkompliziert erfolgen können.                                                                 klusive der Integration in die vernetzte Pla-
        Einen Ansatz zur Integration neu-                                      JÜRGEN                   nung unter Nutzung von Building Informa-
     er Technologien bietet die PC-basier-                                     KNÖRRICH                 tion Modeling (BIM). Zweitens bauen wir
                                                                               ist Director Innovati-
     te Steuerungstechnik. Damit werden                                        on Germany bei Acte-     unser Angebot an Lösungen zum Thema
     Endanwender unabhängig vom Herstel-                                       mium Deutschland         Smart Maintenance weiter aus. An dritter
     ler des Automatisierungssystems, indem                                                             Stelle steht die Etablierung von Lösungen
     sie Komponenten verschiedener Anbieter                                                             für das Module Type Package (MTP) für
     problemlos zu einer Gesamtlösung kom-                                                              die Prozessindustrie, um die Kommunika-
     binieren können. Die offene Systemarchi-         Die Automation wird in 2022 und darü-             tion und Konnektivität in hochadaptiven
     tektur der PC-basierten Steuerungstechnik        ber hinaus mehr denn je von der gesamten          modularen Anlagen zu verbessern.

8                1/2022                                                                                                    www.digital-process-industry.de
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
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                                                                                                                                         EXPERTENTALK

                                                   Insider statt Inseln –                             greifende Prozessführungsebene. Die An-
                                  KLAUS            Ein System aus allen Systemen                      forderungen an Safety und Security dürfen
                                  LECHNER          Basis für die Umsetzung dieser Trends ist          dabei nicht aus den Augen verloren wer-
                                  ist PR Manager   Connectivity: Comarchs Lösung für In-              den. Es gilt die Module intrinsisch sicher
                                  bei Comarch
                                                   dustrie 4.0 beinhaltet mit Sendern ausge-          im Hinblick auf funktionale Sicherheit und
                                                   stattete Sensoren (z. B. Comarch Beacons)          Cybersicherheit zu gestalten.
                                                   und Empfänger (Comarch IoT Hubs), die                 Modularität, Safety und Security sowie
                                                   mit einer IOT-Datenbank (Comarch IOT               Open Automation sind ebenfalls wichtige
1. Allround-Daten besser nutzen                    Plattform) verbunden sind, die wieder-             Stichworte bei neuen Technologien zur
	Daten entstehen aus immer mehr Quel-             um mit dem ERP-System Comarch ERP                  Speicherung und Verwendung von Strom-
    len und sollten für alle Prozesse nutzbar      Enterprise) integriert wird, wo Daten in           überschüssen aus erneuerbaren Energien.
    werden. Dafür müssen alle Prozessda-           automatische Prozesse überführt werden.            Zahlreiche Power-to-X-Anlagen befinden
    ten in einem zentralen System verfüg-                                                             sich derzeit in Planung. Vorqualifizierte
    bar sein für die Weiterverarbeitung mit                                                           Module mit MTPs, offenen Steuerungs-
    KI und BI.                                                              MATHIAS                   systemen und einem hohen Sicherheits-
2.	Mitarbeitern den Rücken mit                                             FÜLLER,                   standard beschleunigen den Aufbau und
                                                                            Vice President Vertical
    „Robotern“ freihalten                                                                             die Inbetriebnahme. Modular entstehen
                                                                            Market Management
	Das Ziel, Mitarbeiter zu entlasten, kann                                  Process Industry,         auch Brennstoffzellenkraftwerke, die zur
    durch über einen Retrofit nachgerüstete                                 Phoenix Contact Elec-     Rückverstromung des zwischengespei-
                                                                            tronics GmbH
    und mit IOT vernetze Maschinen oder                                                               cherten Wasserstoffs eingesetzt werden.
    automatisierte Workflows wie die Ver-                                                             Nach diesen Grundprinzipien werden sich
    arbeitung von Papierdokumenten mit-                                                               künftig viele weitere Power-to-X-Techno-
    tels OCR erreicht werden – Maschinen           Effiziente, zuverlässige Prozesse und eine         logien etablieren. Sie bilden wesentliche
    werden befähigt, Ketten von Arbeits-           hohe Flexibilität der Produktion sind in           Stützen einer All Electric Society, die mit
    schritten selbständig auszuführen.             der Prozessindustrie wichtiger denn je.            CO2-neutral generierter Elektrizität den
3.	Den Weg zur nachhaltigen Produk-               Um wettbewerbsfähig zu bleiben, gilt es            Weg in eine emissionsarme Zukunft ebnet.
    tion managen                                   die Möglichkeiten der Digitalisierung und
	  Will man Maschinen-Auslastungen                des modularen Anlagenbaus mit dem Ziel
    timen, Material besser planen, Aus-            auszuschöpfen, die Effizienz zu erhöhen
    schüsse und Abfallprodukte reduzie-            ebenso wie den CO2-Fußabdruck zu re-                                        LUTZ LIEBERS
                                                                                                                               ist Vorstand
    ren oder zielgerichtet produzieren, so         duzieren. Insbesondere der Stellenwert von                                  Prozessautomation
    kommen KI- und IOT-Technologien                Monitoring-Lösungen steigt, zumal es mit                                    bei Pepperl&Fuchs
    ins Spiel. Ob der Bedarf automatisch           NOA ein Konzept gibt, die notwendigen                                       (Foto: Sabine Kress)

    aufgrund von Daten geplant, mit Pre-           Daten zu erhalten. Zum sicheren Schutz
    dictive Maintenance Vorhersagen ge-            des Kernprozesses kommt ein NOA Secu-
    troffen oder Füllstände mittels Smart          rity Automation Gateway zum Einsatz, das
    Logistik automatisch ans ERP-System            M+O-Daten erfasst, bereitstellt und dabei          Herausforderungen wie die aktuelle Pan-
    übermittelt werden – ihre Ressourcen           unterschiedlichen Security-Anforderungen           demie, der Fachkräftemangel und Genera-
    können die Maschinen selbst so pass-           gerecht wird. Die nötige Datenverfügbar-           tionenwechsel setzen die Industrie zuneh-
    genau wie möglich einplanen.                   keit und Transparenz werden darüber hin-           mend unter Druck: Erfahrene Mitarbeiter
4.	Automatisierung smarter und agi-               aus durch innovative Methoden zur Daten-           in der Industrie scheiden aus, die nachrü-
    ler einführen                                  übertragung erreicht. Die Prozessindustrie         ckende Generation wird eine andere, eine
	  Automatisierung muss lösungs- und              mit ihren speziellen Sicherheitsanforderun-        digitale sein. Parallel erhöhen sich täglich
    prioritätenorientiert erfolgen, zum Bei-       gen kann sich hier durch die Nutzung von           die Anforderungen und Skills in einer
    spiel wenn ein vernetztes Teamwork             Ethernet-APL zukunftsfähig für die Indust-         komplexer werdenden Industrieanlage.
    von Technologien gefragt ist. Die von          rie 4.0 aufstellen. Über kurz oder lang wird           Wir sehen das Erfordernis und den kla-
    den Sendern ausgegebenen Informatio-           auch der neue Mobilfunkstandard 5G die             ren Trend einer neuen Kombination von
    nen werden via IOT-Plattform weiteren          Datenerhebung aus dem Feld ergänzen. Bis           IT, OT und Mensch unter dem Stichwort
    Systemen zugewiesen.                           zu dessen Serienreife lassen sich die Daten        „Industrial Communication“. Die IT-Ar-
5.	Geschäftsmodelle erweitern mit                 zusätzlicher M+O-Sensoren über verfügba-           chitektur rund um Anlagen und Produkti-
    „Automation-as-a-Service“                      re Wireless-Lösungen austauschen.                  onsprozesse sowie die Art und Weise des
	Eher ein Geheimtipp ist der Trend, die ei-          Eine weitere Forderung der Prozessin-           mobilen Arbeitens haben sich oder müs-
    genen Automation-Skills auch als Mehr-         dustrie sind modulare Anlagen, die sich            sen geändert werden:
    werte rund um Produkte zu verkaufen.           schnell planen und errichten sowie bei             • Immer verbunden zugunsten einer Live
    Ganz neue Geschäftsmodelle werden              Bedarf an neue Marktgegebenheiten an-                 Daten Verfügbarkeit
    möglich, wenn Smart Products bei Re-           passen lassen. Mit standardisierten MTPs,          •D  igitalisierte Arbeitsabläufe und Check-
    paraturbedarf von selbst warnen und so         in denen die Modulfunktionen gekapselt               listen
    automatisiert eine Wartung oder Nach-          werden, legen die Modulanbieter die Basis          •M obile Worker haben Live Zugang zu di-
    bestellung im ERP-System beauftragen.          für eine einfache Integration in die über-           gitalisiertem Wissen

www.digital-process-industry.de                                                                                                 1/2022                9
DIGITALPROCESSINDUSTRY - Smarte Drucktransmitter Mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit - Digital Process Industry
202
EXPERTENTALK
                                                                                 N
                                                                  E X P E RT E
                                                                            TA L K

     • Entscheidungen auf der Grundlage kon-        selbst gilt es zu digitalisieren, sondern auch          bale Lieferketten stetig ändern. Diese He-
       textbezogener Daten                           viele Prozesse und die Dokumentation.                   rausforderungen müssen flexibel bewäl-
     Ohne Digitalisierung wird mittelfristig            Rösberg unterstützt hier auf vielfältige             tigt werden und ich sehe Digitalisierung
     kein effektiver Betrieb und Instandhaltung      Weise, z.B. begleiten wir seit Jahren mit               und Automatisierung als ideale Hebel.
     mehr möglich sein. Die Produktionspro-          unserem PLT-CAE-System ProDOK und                       Die Trends dabei sind für mich die fort-
     zesse, das Zusammenspiel der Anlagentei-        dem digitalen Dokumentationstool Live-                  schreitende Vernetzung von IT und OT,
     le, Big Data und 3rd-party Services werden      DOK die digitale Anlagenplanung, In-                    ein schneller und sicherer Datenzugang
     immer vielschichtiger und komplizierter.        betriebnahme und den sicheren Betrieb.                  sowie die Modularisierung: Für kurze In-
                                                     Diese Tools ermöglichen ein durchgän-                   novationszyklen und schnelle Anpassun-
     Digitale Endgeräte sind mehr                    giges Engineering ohne Datenverlust.                    gen an neue Produktportfolios müssen
     als Kommunikationswerkzeuge                     Dass wir dabei z.B. auf ecl@ss setzen, um               Systeme schnell und einfach erweiterbar
     Die Einbindung mobiler Endgeräte und            Stammdaten standardisiert übertragen zu                 sein. Dafür braucht man standardisierte
     Lösungen wie Smartphones, Tablets oder          können, ist aus unserer Sicht eine wesent-              und herstellerunabhängige Schnittstellen,
     Smart Glasses – selbst für explosionsge-        liche Grundlage, um Digitalisierung über                wie sie im Module Type Package (MTP)
     fährdete Bereiche – nimmt zunehmend             verschiedene Bereiche hinweg zuverläs-                  definiert ist. Mit diesem Protokoll lassen
     eine Schlüsselrolle dabei ein, das Ziel ei-     sig umsetzen zu können. Aber auch dem                   sich Prozessmodule oder Teilanlagen so
     ner digitalen Produktion und Wartung            Netzwerk kommt bei der Digitalisierung                  beschreiben, dass sie leicht in eine über-
     der Anlage zu verwirklichen. Als Teil einer     eine wichtige Rolle zu. Seine Sicherheit                greifende Automatisierungslösung integ-
     digitalen Gesamtlösung unterstützen sie         und Zuverlässigkeit sind entscheidend.                  riert werden können, beispielsweise in un-
     Techniker in der Anlage, Live-Daten ab-         Daher unterstützt unser Team für Auto-                  ser webbasiertes Prozessleitsystem Simatic
     zufragen, zu erfassen, auszuwerten und di-      mation-Security-Konzepte bei der Kon-                   PCS neo.
     rekt auf jegliche Eventualitäten zu reagie-     zeptionierung von Netzwerkinfrastruktur                    IT- und OT-Konvergenz und damit die
     ren und effektiv zu handeln:                    für den IT/OT-Bereich bis hin zur Härtung               zunehmende Vernetzung von IT und OT
     • Neueste und innovative Technologi-           der Betriebssysteme.                                    ist ein wichtiger Aspekt für eine erfolgrei-
        en: Remote Unterstützung und Digitale           Beim Thema Nachhaltigkeit denke ich                  che digitale Transformation. So arbeiten
        Workflows mittels Smart Glasses              an dreierlei: unser Team, unsere Lösungen               wir zum Beispiel mit Zscaler Inc., im Be-
     • “See what I see“ Video Streaming zur frei-   und natürlich die Umwelt. Unseren erfah-                reich der Security zusammen, um Kunden
        händigen Remote Unterstützung durch          renen und langjährigen Mitarbeitern er-                 den sicheren Zugriff vom Arbeitsplatz im
        Experten                                     möglichen wir dazu interdisziplinäres und               Büro auf OT-Systeme im Produktions-
     In vielen Ex-Bereichen gibt es hohe Hür-        eigenverantwortliches Handeln. In unserer               netzwerk zu ermöglichen. Ein wichtiger
     den für den Einzug der Industrie 4.0.           Innovationswerkstatt rLAB tauschen sie                  Punkt ist es, die Internetanbindung in der
     Die ex-geschützten Smart Devices der            sich über verschiedene Fachgebiete hin-                 Kommunikation zu verbessern. So können
     PEPPERL+FUCHS-Marke ECOM sorgen                 weg aus, um gemeinsam Trends am Markt                   durch Daten-Management vom Sensor bis
     dafür, die Lücke zwischen den Sicherheits-      zu erspüren. Zum Schutz unseres Planeten                zur Cloud potenzielle Störfälle frühzeitig
     anforderungen und dem Datenhunger der           verpflichten wir uns gegenüber unseren                  erkannt und verhindert werden, was War-
     Smart Production zu schließen.                  Kunden und Partnern im eigenen Handeln                  tungskosten und Stillstandzeiten reduziert.
                                                     und hinsichtlich unserer Lieferketten zu                Um Daten zu erfassen, wie beispielsweise
                                                     höchsten Umwelt- sowie Ethikstandards:                  Temperatur oder Vibration von maschi-
                                                     Seit 2021 sind wir klimaneutral. Aus mei-               nellen Anlagenkomponenten, bieten wir
                               PAUL
                               RÖSBERG,              ner Sicht gehen übrigens beide Trends,                  den drahtlosen Sitrans MS200-Multisen-
                               ist Geschäftsführer   Nachhaltigkeit und Digitalisierung, Hand                sor. Durch Bluetooth werden die Daten an
                               der Rösberg           in Hand. Konsequent umgesetzt leistet Di-               das Industrie-Gateway und von dort ver-
                               Engineering GmbH
                               (Bild: Rösberg)       gitalisierung einen wesentlichen Beitrag                schlüsselt in die Cloud übertragen. Das
                                                     zu Nachhaltigkeit, denn sie optimiert Pro-              Sitrans SCM IQ-System arbeitet mit Ano-
                                                     zesse und spart so wertvolle, endliche Res-             malie-Erkennung und maschinellem Ler-
                                                     sourcen.                                                nen. Dabei werden ständig alle Sensorwer-
     Auch in 2022 und den Jahren danach wer-                                                                 te überwacht und analysiert, wodurch man
     den Digitalisierung und Nachhaltigkeit die                                                              frühzeitig Abweichungen erkennt.
     wesentlichen Innovationstreiber der Auto-                                                                  Digitalisierung bedeutet perfektes und
     matisierung sein. Dabei zieht sich Digitali-                                    ECKARD                  durchgängiges Daten-Management. Da-
     sierung durch die verschiedensten Ebenen                                        EBERLE,                 ten können nur fließen, wenn die Konnek-
                                                                                     ist CEO Process Au-
     der Prozessindustrie. Sie beginnt mit gut                                       tomation bei der Sie-   tivität sichergestellt ist, daher ist Kommu-
     geplanten und sinnvoll segmentierten Netz-                                      mens AG                 nikation ein wichtiges Thema geworden
     werken, geht über die Vernetzung unter-                                                                 und wir sehen private 5G-Netzwerke als
     schiedlichster Anlagenteile und beinhaltet                                                              Treiber im Rahmen der digitalen Trans-
     auch den einfachen und vor allem sicheren                                                               formation. Mit dem Scalance MUM856-1
     (Fern)Zugriff auf Daten sowie deren zu-         Unternehmen der Prozessindustrie ste-                   ist seit 2021 unser erster industrielle 5G-
     verlässige Speicherung und Analyse. Aber        hen vor wandelnden Herausforderungen,                   Router verfügbar, der lokale Industriean-
     nicht nur die Automatisierungsanlagen           da sich die Nachfragesituationen und glo-               wendungen mit öffentlichen 5G- und 4G

10               1/2022                                                                                                        www.digital-process-industry.de
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                                                                                                                                               EXPERTENTALK

(LTE)-Mobilfunknetzen verbindet. An-                         (MTP) oder NAMUR Open Architecture              Chemiepark Knapsack haben wir diverse
lagen und Maschinen können durch ihn                         (NOA) bewerten und mitgestalten. Die            IIOT-Sensoren auf ihre Praxistauglich-
über ein öffentliches 5G-Netz flexibel und                   dritte Säule besteht in den Kooperationen       keit getestet, so dass wir unseren Kunden
mit hohen Datenraten aus der Ferne über-                     mit Universitäten und Hochschulen. Hier         ausgetestete Systeme demonstrieren und
wacht und gewartet werden.                                   laufen Projekte beispielsweise mit der          konkrete Empfehlungen für angepasste
                                                             RWTH Aachen, um Verwaltungsscha-                Lösungen geben können. Plattformen, auf
                                                             len „praxistauglicher“ zu gestalten. In der     denen die gemessenen Daten zusammen-
                                  DR.-ING.                   NAMUR wurde etwa NOA entwickelt,                laufen, gibt es auch zahlreich am Markt.
                                  ANDREAS                    um sogenannte Monitoring + Optimi-              Neben der Zukunftsfähigkeit spielen zum
                                  SCHÜLLER,                  zation-Messungen strukturiert in beste-         einen die Anwenderfreundlichkeit, aber
                                  ist Key Expert Auto-
                                  mation Technolo-           hende Automationshierarchien einzu-             insbesondere auch die Security eine gro-
                                  gy bei der YNCORIS         binden. An unseren eigenen Anlagen im           ße Rolle in der Auswahl. 
                                  GmbH & Co. KG

Automation ist kein Selbst-
zweck. Im Fokus steht die Stei-
gerung von Effizienz und Ef-
fektivität unter Verwendung
technischer       Möglichkeiten
(neue Technologien und Pro-
zesse) sowie Gestaltung neuer
Geschäftsmodelle. Den The-
men Sicherheit sowie Sicher-
stellung von Lieferketten und
Energieversorgung kommen
dabei zentrale Rollen zu. Deut-
lich wird auch, dass unsere
volkswirtschaftlichen Anstren-
gungen im Bereich Digitali-
sierung und Automatisierung
auf die Attraktivität des Wirt-
schaftsstandorts Deutschlands
und somit auf unseren Wohl-
stand einzahlen.

                                                         DAS
   Eine unserer wichtigsten
Säulen ist unsere kundenzent-

                                                         NEUESTE:
rierte Ausrichtung. Mit der täg-
lichen Nähe zu unseren Kun-
den erarbeiten wir gemeinsam

                                                         ON TOP.
die individuellen Anforderun-
gen an unsere wertschöpfenden
Leistungen, unter Beachtung
der allgemeinen und individu-                            EBRO Smart Box Unit, Antrieb
ellen Herausforderungen. Jeder                           und Armatur: perfekt aufeinander
einzelne Kollege hat die Mög-                            abgestimmt.
lichkeit, Ideen z.B. aus Kun-                            EBRO Armaturen und Antriebe bilden mit der
dengesprächen heraus direkt                              neuen, digitalen SBU IO-Link eine leistungsstarke
                                                         Funktionseinheit. Alle wichtigen Betriebszustände
als strategische Idee zu platzie-                        können automatisch erfasst, dokumentiert und
ren, die dann zu einem Produkt                           über die Anlagen- und Prozesssteuerung
                                                         überwacht werden.
weiterentwickelt werden kann.
                                                         www.sbu-iolink.com
Eine zweite Säule besteht in ei-
ner aktiven Teilnahme an Gre-
mien. So beteiligt sich die YN-
CORIS beispielsweise aktiv in
der NAMUR und kann somit
Trends wie Advanced Physi-
cal Layer (APL), Verwaltungs-
schale, Module Type Package
                                                                                                                               www.ebro-armaturen.com
                                                                                                                    A Bröer Group company | www.broeer-group.com
www.digital-process-industry.de                                                                                                       1/2022                 11
Must-have in der Prozessanlage
     Digitale Zwillinge sichern die Wettbewerbsfähigkeit. Zahlreiche Anwen-                            des jeweils anderen. Als Spezialist für En-
                                                                                                       gineering-Software kennt Bentley Systems
     der in der Prozessindustrie nutzen daher PlantSight. Bart Moors von
                                                                                                       den Bedarf der Anlagenplaner, die aus ih-
     Siemens und Alistair Stubbs von Bentley Systems zeigen auf, was die                               ren 2D- und 3D-Modellen eine virtuel-
     gemeinsam entwickelte Lösung einzigartig macht und wie sie Kunden                                 le Repräsentation der Anlage generieren.
                                                                                                       Alistair Stubbs, Vice President bei Ben-
     unterstützt, ihren digitalen Reifegrad weiter zu erhöhen.                                         tley Systems, verdeutlicht: „Dieser digita-
                                                                                                       le Zwilling muss auf dem neusten Stand
                                                                                                       gehalten werden, und zwar nicht nur das
         V O N M A D LY N K O WA LC Z Y K
                                                                                                       Engineering-Modell. Wichtig ist die Kon-

     E
                                                                                                       nektivität mit der Realität.“ Bei der Ver-
              s treffen sich ein Betriebsleiter, ein   PlantSight als Software as a Service verfüg-    knüpfung mit den Real-Time-Daten kom-
              Instandhalter, ein Anlagenplaner         bar. Sie reduziert den Aufwand für den Auf-     men die Kompetenz von Siemens und die
              und der Lieferant des Leitsystems,       bau eines vollständigen digitalen Zwillings     Potenziale seiner Digital-Twin-Lösung
              um eine Problemstellung in einer         erheblich. Die Lösung integriert und kon-       zum Tragen. Mit PlantSight verfolgen bei-
              Prozessanlage zu erörtern. Keiner        textualisiert Daten aus unterschiedlichsten     de Unternehmen dieselbe Vision: eine
     musste reisen. Alle haben den besten Blick        Quellen, ist somit unabhängig und kann als      konsistente Ansicht der Anlageninforma-
     auf das Equipment der gesamten Anlage.            offenes Ökosystem angesehen werden. Es          tionen als Grundlage für gute Entschei-
     Nicht nur während der Corona-Pandemie             entsteht eine „Single Source of Truth“, die     dungen zur Verfügung zu stellen.
     hat ein solches Szenario, ermöglicht durch        Zusammenhänge transparent macht und                Bart Moors hebt hervor, dass jeder An-
     einen digitalen Zwilling, viele Vortei-           die Darstellung von KPIs (Key Performance       wender seinen Teil beitragen muss, nicht
     le. Denn Experten aus unterschiedlichen           Indicators) erlaubt.                            nur im Rahmen der Herausforderung, den
     Fachgebieten zusammenzubringen, das                                                               digitalen Zwilling stets aktuell zu halten.
     war bis vor kurzem noch eine Herausfor-           Mit der Realität verknüpft                      Er sagt: „Nötig ist der Aufbau einer Multi-
     derung. Nun wird der gemeinsame Blick             Bei der Entwicklung profitierten Siemens        Modell-Struktur.“ Die Lösung basiert auf
     auf eine digitale Darstellung der Anlage er-      und Bentley Systems von der Expertise           der iTwin-Plattform und ist ein Cloud-Ser-
     möglicht, von der sich alle sicher sein kön-
     nen: Sie entspricht der Realität.
        Der naheliegendste Zugang zum digi-
     talen Zwilling ist das Training in virtuel-
     ler Umgebung., lange bevor die Anlage in
     Betrieb geht. „Die Nutzung zu Schulungs-
     zwecken bringt vielen Anlagenbetreibern
     Mehrwert“, sagt Bart Moors, der als CEO
     von Comos Industry Solutions bei Siemens
     mit seiner Mannschaft bereits Einiges an Er-
     fahrung mit digitalen Zwillingen sammeln
     konnte. Denn seit 2019 ist die gemeinsam          PLANTSIGHT: Wer die Vorteile des digitalen Zwillings möglichst umfassend nutzen will, muss ihn
     mit Bentley Systems entwickelte Lösung            auf ein stabiles (Daten-)Fundament stellen.

22                1/2022                                                                                                   www.digital-process-industry.de
DIGITALER ZWILLING

vice, der neben P&IDs, 3D-Modellen und
IoT-Daten auch Infrastruktur-Planungs-            Die Kombinationsmög-
daten aus Building Information Mode-              lichkeit von Gebäudein-
ling-Systemen (BIM) einbindet. „Dank des
                                                  formationsmanagement
Open-Source-Ansatzes können Anwender
eigene Standards nutzen, um weitere Da-           und Produktionsprozess
tenquellen beizusteuern“, sagt Moors und          ist es, was PlantSight
ergänzt: „Mit PlantSight entsteht ein soge-       für Pharmaunterneh-
nannter Executable Digital Twin, der von
Mitarbeitern aus den verschiedensten Be-
                                                  men besonders wertvoll
reichen komfortabel nutzbar ist.“                 macht.

Leuchtturmprojekte                                                                           DURCH DIE NUTZUNG integrierter 3D Daten lassen
in vielen Branchen                             nes Bergbau-Unternehmens, das die digi-       sich Trainings im virtuellen Raum durchführen und Echt-
Zahlreiche Kunden haben bereits Erfah-         tale Repräsentanz für das Risikomanage-       zeitdaten z.B. aus dem Leitsystem direkt integrieren.
rung mit der Lösung gesammelt. Eine der        ment sowie die Remote-Unterstützung des
Leuchtturmreferenzen bildet ein Projekt        Vorort-Teams nutzen und den Energie-          Digitale Zwillinge sichern
im Rahmen der Subsea-Planung eines Öl-         und Wasserverbrauch optimieren wollte.        globale Wettbewerbsfähigkeit
und Gaskonzerns im Golf von Mexiko.            Durch die Verknüpfung der digitalen Dar-      Ob sich Anwender dem Thema digitaler
Stubbs berichtet, dass der digitale Zwilling   stellung mit der „Operational Intelligence“   Zwilling über spezielle Use Cases oder eine
dort schon in der Konzeptauswahlphase          konnte die Strategie des Unternehmens         übergreifende Digitalisierungsstrategie an-
genutzt wurde, um verschiedene Optionen        wirkungsvoll vorangetrieben werden.           nähern, PlantSight führt alle über kurz oder
viel früher als üblich zu bewerten. „Nach         Die Kombinationsmöglichkeit von Ge-        lang zu einem umfassenden Ökosystem.
eigenen Angaben konnte der Anwender            bäudeinformationsmanagement und Pro-          Moors sagt: „Immer mehr Kunden in der
so bessere Projektergebnisse erzielen“, sagt   duktionsprozess ist es, was PlantSight für    Prozessindustrie betrachten es als Risiko,
Stubbs. Um 30 Prozent soll die Projekt-        Pharmaunternehmen besonders wertvoll          nicht in die Digitalisierung zu investieren.
zeit reduziert werden. Stubbs sagt: „Da der    macht. Bart Moors weiß: „Die Verbindung       Und sie erkennen Software as a Service als
Erfolg überzeugend ist, möchte das Un-         von BIM mit den Anlagendaten ist für die      Chance dafür.“
ternehmen die Anwendung des digitalen          Betreiber von Pharmaanlagen besonders            Sowohl Stubbs als auch Moors sind
Zwillings auf alle Investitionsprojekte so-    wichtig.“ Einer der ersten Anwender in        überzeugt, dass dem webbasierten digita-
wie auf die Betriebsabläufe ausweiten.“        Deutschland habe anfangs den digitalen        len Zwilling die Zukunft gehört: „Er wird
   Ein herausragendes PlantSight-Projekt       Zwilling für einen bestimmten Use Case        zum Standard in der Prozessindustrie wer-
setzt eine Unternehmensgruppe um, die          aufgebaut und sei nun dabei, weitere An-      den“, meinen beide. Auf ihn kann weltweit
mit Anlagen für die Lebensmittelverarbei-      wendungsfälle zu erschließen.                 von verschiedenen Geräten aus zugegriffen
tung international führend ist. „Das Un-          Bei den aktuellen PlantSight-Anwen-        werden, um auf der Basis vertrauenswür-
ternehmen wollte eine Plattform, um in         dungen in der Chemie liegt das Augen-         diger, immer aktueller Daten wichtige Ge-
der Designphase optimal zusammenzuar-          merk meist auf Sicherheitsaspekten und        schäftsentscheidungen zu treffen. Zusätzli-
beiten. Während des Betriebs soll sie dann     kritischen Komponenten sowie den Mög-         cher Nutzen resultiert aus der Verknüpfung
dem Endnutzer einen vertieften Einblick        lichkeiten des immersiven Trainings.          mit IoT- und ERP-Systemen sowie dem
auf seine Produktionsanlage ermöglichen        Moors beobachtet jedoch, dass Nutzer          Einbeziehen künstlicher Intelligenz, um die
und die Service-Leistungen des Maschi-         weitere Anwendungsfälle ins Auge fassen,      Qualität der Asset-Analyse weiter zu erhö-
nenbauers unterstützen“, berichtet Moors.      deren Umsetzung bislang als zu teuer oder     hen. Künftig wird die Modellierung und Si-
Ganz anders gelagert war die Intention ei-     nicht machbar eingeordnet wurde.              mulation der Anlagenperformance und der
                                                                                             Produktqualität an Bedeutung gewinnen,
                                                                                             um zuverlässige Prognosen zu ermöglichen
                                                                                             und die Prozessführung zu optimieren.
                                                                                                So wird der digitale Zwilling zum un-
                                                                                             entbehrlichen Instrument für Prozess-
                                                                                             unternehmen, um ihre internationa-
                                                                                             le Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und
                                                                                             auszubauen. 

                                                                                                      DIE AUTORIN
                                                                                                     MADLYN
                                                                                                  KOWALCZYK
                                                                                             ist Marketing Manager
INTEGRIEREN UND VISUALISIEREN Sie Informationen aus jeder Quelle und jedem Format, 1D,       PlantSight bei Siemens
2D und 3D – alles in Echtzeit aktualisiert                                                         Digital Industries

www.digital-process-industry.de                                                                                          1/2022                    23
TRENNTECHNIK

                                                                                                                                                             Bild: MATTHIAS BUEHNER/AdobeStock
          Schnelle Schnecke
          Bei der Kläranlage Solvay, die fünf große Chemiewerke in West Virginia versorgt, ist der Schlamm täglich unter-
          schiedlich. Nachdem die Betreiber jahrzehntelang Kammerfilterpressen im Einsatz hatten, stellten sie 2017 auf
          Trenntechnik von Flottweg um. Mit enormen Vorteilen: Die Betriebszeit wurde auf 12 Stunden pro Tag halbiert,
          die Schlammqualität verbessert, die Kosten sowie die Ausbringungsmengen reduziert. Die effektive, automati-
          sierte und bedienungsfreundliche Anlage spart dem Betreiber jährlich etwa 214.000 US-Dollar (netto) ein.

               VON DANIEL LAKOVIC

        D
                       er Schlamm des in den Che-       rien züchten, die sich ansiedeln würden.         „Dank der Separationslö-
                       miewerken anfallenden Ab-        Wenn man aber ständig den pH-Wert und
                                                                                                         sung konnte die Kläranlage
                       wassers ist aufgrund seiner      die chemische Zusammensetzung ändert,
                       Zusammensetzung schwierig        sterben einige Bakterien ab und andere           Solvay die für die Entwässe-
                       zu entwässern. „Der Schlamm      vermehren sich. Diese Art von Schlamm            rungsanlage benötigten Ar-
          ändert sich von Tag zu Tag und von Mo-        ist extrem schwierig zu entwässern.“
          nat zu Monat“, sagt Brian Smith, Leiter der
                                                                                                         beitsstunden, die Betriebs-
          Instandhaltung und Abwasserbehandlung.        Die Herausforderung:                             zeit und die zu entsorgende
          „Das macht es schwierig, eine gesunde         Immer wechselnder Schlamm                        Schlammmenge reduzieren.“
          Biomasse zu erhalten. Die Vielzahl an ver-    und alte Kaltfilterpresse in
          schiedenen verarbeiteten Lebensmitteln        der Kläranlage in Solvay
          macht es schwierig, einen gleichmäßigen       Die Kläranlage Solvay hatte früher zwei
          Schlamm zu erhalten“. Mit dieser Heraus-      Kammerfilterpressen im Einsatz, die in den       auch die Entsorgungsmengen an. Es han-
          forderung werden viele Kläranlagen kon-       1980ern installiert wurden. Diese konnten        delte sich um ein sehr trockenes Material.
          frontiert, wenn das Abwasser aus verschie-    aber nicht immer die geforderte Kapazität        Wir konnten einen Feststoffgehalt von fast
          denen Quellen anfällt und nur ein kleiner     abdecken. Smith war gezwungen, jedes Jahr        50 Prozent erreichen, aber wenn man be-
          Teil ausgeglichen werden kann.                für sechs Monate eine zusätzliche Kammer-        denkt, dass man eine große Menge Flug-
             Um einen gleichmäßigen Klärschlamm         filterpresse anzumieten und alle Pressen 24      asche hinzufügt, macht das einen großen
          zu erzeugen, ist daher ein gleichmäßi-        Stunden am Tag, sieben Tage die Woche            Teil der Feststoffe aus.“
          ger Abfall erforderlich. „Wenn jeder einen    laufen zu lassen. Dies machte es notwendig,
          gleichbleibenden Abfall schickt, würden       zusätzliches Bedienpersonal einzusetzen.         Flottwegs Dekanterzentrifuge
          sich die Bakterien daran gewöhnen“, er-       „Das bedeutete eine enorme Belastung für         bringt Lösung
          klärt Smith. „Man könnte gesunde Bakte-       unser Personal“, so Smith weiter. „Wir hat-      Smith und sein Team begannen, verschie-
                                                        ten Bediener, die sich ausschließlich auf die    dene Technologien zu analysieren, unter
                                                        Pressen konzentrierten. Da unser Schlamm         anderem rotierende Siebfilter, was aber
     Automation                                         so schwierig ist, mussten wir für jede Tonne     nicht zum gewünschten Ergebnis führ-
     Zahlreiche Automatisierungsmöglichkeiten           Schlamm, die wir produzierten, eine Ton-         te. Die Kläranlage mietete eine Zentrifuge
     erlauben einen 24-Stunden-Betrieb der Dekan-       ne Flugasche hinzufügen. Dadurch stiegen         an, jedoch konnte der Hersteller nicht den
     terzentrifugen und senken den Personalbedarf.
     Dies spart wiederum Kosten für die Kläranlage.
     Trommel- und Differenzdrehzahl können über
     den Simp Drive® vollautomatisch geregelt
     werden. Schwankungen im Zulauf lassen sich
     jederzeit ausgleichen, um stets eine optimale
     Trockensubstanz im entwässerten Feststoff zu
     erreichen.
     Auch die Dosierung des Flockungsmittels lässt
     sich auf Wunsch automatisieren. Dabei wird
     der Bedarf in Echtzeit überwacht. Dies senkt
     den Polymerverbrauch und spart Betriebskos-        C4E: In der Kläranlage Solvay wurde
     ten ein. Neben dem geringen Polymerbedarf          zunächst eine Dekanterzentrifuge C4E
     stehen alle Optionen der Fernüberwachung           verwendet, die dann in eine Xelletor-Dekanterzentrifuge
     und Fernwartung zur Verfügung – für einen          X4E getauscht wurde. Hierbei musste lediglich die rotierende
     Betrieb 4.0.                                       Einheit gewechselt werden.

26                    1/2022                                                                                               www.digital-process-industry.de
TRENNTECHNIK

                                                                      SOLVAY - SOLIDS
                                                                      TRANSPORT: Die
                                                                      Zentrifuge ermög-
                                                                      lichte es der Kläranla-
                                                                      ge die Entsorgungs-
                                                                      mengen deutlich zu
                                                                      reduzieren

gewünschten Service liefern, als es Proble-    den wir nie wieder zur alten Technologie
me mit der Zentrifuge gab. Somit stand die     zurückkehren. Diese Technologie hat sich
Kläranlage wieder am Anfang.                   bewährt, und wir sind einfach froh, dass
   2017 nahm Smith Kontakt zu Flottweg         wir sie endlich entdeckt haben.“
auf und mietete im Rahmen eines Pilot-            Das System ermöglichte es der Kläranlage
programms eine Zentrifugenanlage an            Solvay, die Betriebszeit von einem 24/7-Be-
und schloss gleichzeitig einen Servicever-     trieb mit vollzeitbeschäftigten Bedienper-
trag ab. „Die Pilotanlage hatte zunächst       sonal auf nur eine 12-Stunden-Schicht pro
eine Schnecke mit festen Schneckenkör-         Tag zu reduzieren. Kammerfilterpressen er-
per, eine C4E, diese wurde aber durch eine     forderten viel körperliche Arbeit, so Smith.
Schnecke mit offenen Schneckenkörper           Dies führte zu einigen Verletzungen. Die
getauscht. Die Anlage erreichte Feststoff-     Zentrifuge von Flottweg reduzierte die An-
werte von 19 bis 20 Prozent und war ein-       zahl an zusätzlich benötigten Arbeitskräften
fach zu bedienen. Zunächst lief die Zent-      und verringerte auch das Verletzungsrisiko
rifuge mit offenen Schneckenkörper von         für das Bedienpersonal. „Es war gut, dass
April bis August. Sie brachte uns ein gan-     wir die Überstunden loswerden konnten“,
zes Stück nach vorn. Das Produkt war flo-      sagte er. „Wir haben die zusätzlichen Ar-
ckig und es war viel einfacher, das Zentrat    beitsstunden in andere Bereiche der Klär-
sauber zu halten. Der Feststoffgehalt lag      anlage verlagert und so den Betrieb und
bei mindestens 21 Prozent. Diese ein bis       die Qualität des Abwassers verbessert. Als
zwei Prozent verändern das Aussehen und        wir einmal damit angefangen hatten, war es
das Verhalten des Schlamms erheblich.“         sehr einfach. Solvay und Willow Island sind
   Von Anfang an arbeitete Flottweg mit der    ein Wachstumsstandort. Wir wollen expan-
Kläranlage Solvay auf der Grundlage eines      dieren. Früher hatten wir Bedenken, dass
langfristigen Mietvertrags zusammen. Das       die Kläranlage die zusätzliche Belastung
neue Schneckendesign des Xelletors konn-       nicht verkraften könnte. Jetzt ist das kein
te gleich, sobald es verfügbar war, montiert   Problem mehr. Die Zentrifuge und die Tat-
werden. „Wir haben es installiert und hatten   sache, dass wir jetzt die Kontrolle über die

                                                                                                         Think
keinen Moment lang Probleme damit. Es          Kläranlage haben, bestätigen, dass dieser
wurde in weniger als 8 Stunden eingebaut,      Standort für Wachstum offen ist.“
da es einfach in das gleiche Lagergehäuse         Zudem muss der Entwässerungsanlage

                                                                                                        digital
eingesetzt wurde. Die Feststoffe sind etwa 1   nun keine Flugasche mehr zugeführt wer-
bis 1,5 Prozent besser. Auch das Bedienper-    den. Das spart wiederum die Kosten für
sonal hat überhaupt keine Probleme.“           die Flugasche, den Transport und Depo-
                                               niegebühren. Insgesamt hat sich die Anla-
Die Ergebnisse                                 ge bereits nach wenigen Monaten amorti-
Dank der Separationslösung von Flottweg        siert. Nach dem ersten Betriebsjahr hat die
konnte die Kläranlage Solvay die für die       Anlage seinen Wert bewiesen, denn die                    Sichern Sie sich jetzt
Entwässerungsanlage benötigten Arbeits-        Kläranlage Solvay spart jährlich mehr als            Ihr exklusives Abonnement!
stunden, die Betriebszeit und die zu ent-      214.000 Dollar.
sorgende Schlammmenge reduzieren.
Gleichzeitig wurde die Schlammqua-                                                              www.digital-process-industry.de/abonnement
lität verbessert und der Energiever-
brauch gesenkt. „Im Moment ist un-                               DER AUTOR
sere Anlage noch gemietet, aber wir                              DANIEL LAKOVIC
möchten sie eines Tages kaufen“, ver-                            ist Business Development
rät Smith. „Seitdem wir die Flottweg                             Manager bei Flottweg Se-
Zentrifuge im Einsatz haben, wür-                                paration Technology, Inc.

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                                                                                                                 Bild:                                    27
                                                                                                                       John Kasawa, Iurii Motov / Shutterstock.com
PUMPS & VALVES

     Fachmesse-Trio
     wegweisend im Trend der Zeit
     Am 22. und 23. Juni 2022 treffen sich Vertreter der industriellen Armaturen-, Pumpen, Schüttgut- und
     Recycling- Technik wieder live vor Ort in Dortmund. Mit Themenschwerpunkten wie der Prozessautomation
     und der Nachhaltigkeit in der Produktion zeigt sich das Fachmesse-Trio Pumps & Valves, Solids und
     Recycling-Technik erneut wegweisend für die Branchen.

     N
                  ach coronabedingter Pau-        matisiert sind, sollen zukünftig komplet-     ßen wir sehr. Wir erreichen damit an ei-
                  se laden die Fachmessen So-     te Prozessketten vernetzt und agil den sich   nem Standort ein noch breiteres Spektrum
                  lids, Recycling-Technik und     ändernden Anforderungen angepasst wer-        an potenziellen Kunden. Diese Synergie ist
                  Pumps & Valves am 22. und       den. Entscheider suchen nach Mitteln und      für uns ein enormer Mehrwert. Wir freu-
                  23. Juni nun endlich wieder     Wegen, Prozesse weiter zu optimieren und      en uns schon sehr, dass sich am 22. und
     zum persönlichen Austausch in Dort-          ihre Fertigung nicht nur nachhaltig, son-     23. Juni in Dortmund die Branche end-
     mund. Schon 450 Aussteller sind für den      dern auch für zukünftige Generationen         lich wieder persönlich treffen kann! Star-
     Sommer-Termin fest gebucht und verspre-      klimaneutral aufzustellen.                    ke Partner und Aussteller aus verschiede-
     chen Impulse zu zahlreichen Themen, die                                                    nen Industriezweigen bereichern dabei
     gegenwärtig die Branchen bewegen. „Mit       Drei Messen, umfassend und                    das Informationsangebot. So finden Besu-
     den diesjährigen Schwerpunkten wie der       themenübergreifend                            cher auf mehreren Bühnen wissenschaftli-
     Prozessautomation und der nachhaltigen       Der für Juni fest eingeplante Branchen-       che und praxisbezogene Vorträge für die
     Produktion treffen wir den Nerv der Zeit“,   treff verbindet daher erstmals alle rele-     Pumpen-, Schüttgut- und Recycling-In-
     weiß Sandrina Schempp, Head of Proces-       vanten Industriebereiche rund um Hand-        dustrie. Auf dem Gemeinschaftstand des
     sing Cluster des Messeveran-                              habung, Verarbeitung und         Kompetenz-Netzwerks WFZruhr e.V. er-
     stalters Easyfairs Deutschland                            Recycling von industriellen      halten Teilnehmer wertvolle Anregungen
     GmbH. So finden Fachbesu-                                 Schüttgütern, Flüssigstoffen     für den Weg zu konsequenter Kreislauf-
     cher nicht nur Informationen                              und Gasen. Mit dem neuen         wirtschaft oder Antworten auf ihre Fragen
     zu diesen beiden Top-The-                                 Fachmesse-Trio reagiert der      zur Digitalisierung bei den Experten des
     men, sondern auch Anre-                                   Veranstalter Easyfairs auf den   Mittelstand-Digital Zentrum Rheinland.
     gungen und Lösungen zum Brand- und           aktuellen Bedarf der Branchen und bietet      Wer also auf der Suche nach Lösungen für
     Explosionsschutz, der digitalen Prozess-     Besuchern wie Ausstellern die Möglich-        aktuelle und zukünftige Aufgaben ist, darf
     optimierung und vielen weiteren aktuellen    keit, sich themenübergreifend auszutau-       sich den Juni-Termin der Pumps & Valves,
     Fragestellungen der Sparten.                 schen. Dies bestätigt auch Peter Eckhoff,     Solids und Recycling-Technik schon heute
                                                  Marketingleiter bei EBRO ARMATU-              fest im Kalender notieren.
     Lösungen für steigende Anfor-                REN Gebr. Bröer GmbH: „Wir sind be-
     derungen an die Branchen                     reits seit 2014 Aussteller auf der SOLIDS
                                                                                                  Kostenfreies Ticket sichern
     Täglich zeigt sich der Wandel der Zeit in    Dortmund und nach wie vor begeistert            mit Code 2543:
     den Medien. Unternehmen leiden un-           von der Qualität der Fachbesucher und           https://www.fachmessen-dortmund.de/
     ter Fachkräftemangel, Rohstoffe werden       den Resultaten im Nachgang. Die erstma-
     knapp und teuer, Lieferketten zunehmend      lige Kombination der beiden Fachmessen
     unsicher und der Bedarf an nachhaltigen      SOLIDS und PUMPS & VALVES begrü-
     Lösungen für Industrie und Produktion
     steigt. Wo bisher einzelne Prozesse auto-

30              1/2022                                                                                            www.digital-process-industry.de
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