DIGITAL SCOUT SPS 2023

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wareupdates, führt zu weiteren Herausforderungen. So können die vielen Daten ein Netzwerk stressen, da das Standard-Ethernet (TCP/IP) sehr große Datenpakete enthält und nicht echtzeitfähig ist. Die Lösung im IE- EE-Standard heißt TSN (Time Sensitive Networking), das von PNO/PI vorangetrieben wurde (kürzlich wurde die Spezifikation PROFINET over TSN fertiggestellt). Damit ist u.a. die konvergente und robuste Nutzung eines gemeinsamen Ethernet-Netzwerks für IT- und OT-Anwendungen möglich. Vorteile sind eine höhere Bandbreite, Deterministik, flexible Netzwerkkonfiguration und große Chipvielfalt. Um höherwertige Informationen aus dem Feld in die IT-Welt zu bringen, benötigt man OPC UA, über das man auf Daten und Informationsmodelle objektorientiert zugreifen kann. Allerdings braucht es auch hier entsprechende Standards, um Struktur in die Daten zu bringen, bzw. um einheitliche Daten über die gesamte Anlage zu erhalten. Die Erarbeitung von entsprechenden Companion-Spezifikationen (z. B. OPC UA for PROFINET) sorgt für eine klare einheitliche Struktur, damit ein eindeutiger Zugriff möglich ist. Von Vorteil ist, dass die Abbildung relativ einfach ist, da Datenstrukturen schon immer im Rahmen von PROFINET definiert sind. Nun war nur noch ein Mapping notwendig. Inzwischen wurden viele weitere Abbildungen von PROFINET-Daten, z. B. PROFIenergy oder PROFIdrive, entwickelt, die in der Praxis angewendet werden. SPANNENDE AUFGABEN FÜR DIE PI-COMMUNITY Für die sichere Übertragung der Daten und für die Integration von Objektmodellierungen, neuen Funktionen und Protokollen, ist viel Detailarbeit nötig. Gut, dass sich in der PI-Community engagierte Mitstreiter dieser Themen annehmen. So bietet der PROFINET- Community Stack den Technologieherstellern die Chance, schneller auf Marktanforderungen etwa rund um TSN zu reagieren. Alle Hersteller entwickeln den einheitlichen Kern des Protokoll-Stacks gemeinsam und pflegen diesen. Auch das Thema Security wird engagiert durch die verschiedenen Working- Groups spezifiziert und für die Zertifizierung vorbereitet. Die PNO/PI unterstützt hier z. B. mit Tooling für die GSD-Signierung und Erstellung von Zertifikaten. Es werden weiter spannende Themen auf die PI-Community zukommen, etwa wie Edge-Gateway-Architekturen mit PROFINET- Anbindung funktionieren oder wie virtuelle PLCs sicher und zuverlässig mit PI-Technologien zusammenarbeiten. Gerade der letzte Punkt ist entscheidend. Jede neue Technologie muss zu einem stimmigen Gesamtbild zusammengefügt werden. Nur so kann ein durchgängiges und vor allem auch handhabbares Technologieportfolio entstehen. Neben der einfachen Handhabung zeigt sich hier ein weiterer Vorteil von PI – wir sind nicht nur Profis für Netzwerke, sondern auch für die Kommunikation untereinander und können innovative Technologien schnell vorantreiben und umsetzen. Xaver Schmidt, Chairman von PI (PROFIBUS & PROFINET International) #succeed CATCHING THE MACHINE VIBES with smart sensors And this is just the beginning PI-Magazin 2/2023 5

Volle Kraft auch unter anspruchsvollen Bedingungen Schneller auf den Markt MTP BEWÄHRT SICH IN DER PRAXIS Die modulare Produktion verspricht mehr Flexibilität und Effizienz. Doch erst mit Module Type Packages (MTP) ist auch aus Automatisierungssicht eine praxisnahe Umsetzung möglich, wie der Einsatz bei Merck eindrucksvoll zeigt Sorgfältig konstruiert und entwickelt für industrielle Anwendungen liefert der TRITON bei hochdynamischen Anwendungen unbeschränkte Performance. Der TRITON von profichip ® • DDR4-ECC Controller • CODESYS-kompatibel • PCIexpress Schnittstellen • Integrierter Secure Core • Rückwandbus-Master (SliceBus 2.0) • Feldbus- und Ethernetschnittstelle mit Support/Software für gängige Industrieprotokolle 6 PI-Magazin www.de.triton-chip.eu 2/2023 Die Forderung nach mehr Flexibilität in der Produktion ist schnell gestellt, in der Praxis hapert es jedoch häufig an der Umsetzung. Auch die Pharma-, Fein- und Spezialchemie weiß seit langem, dass sie schneller mit qualifizierten und zugelassenen Produkten auf den Markt kommen muss, ohne an der Qualität Abstriche zu machen. Die Herausforderung: Bei den sehr effizienten Großanlagen zieht jede kleine Änderung einen gewaltigen Aufwand nach sich, und zwar sowohl aus Apparate- als auch aus Automatisierungssicht, ganz zu schweigen von den regulatorischen Anforderungen. Dagegen können kleinere Batchanlagen mit geringeren Mengen meist nicht am optimalen Punkt gefahren werden. Die modulare Anlagentechnik bietet hier einen Ausweg, da sie die Effizienz von großen Anlagen mit der Flexibilität der kleineren Batchanlagen verbinden. Die Vorteile sind immens: Aufgrund der genaueren Prozesskontrolle verbessern sich Ausbeute und Qualität. Selbst kleine Batchgrößen werden dadurch ökonomisch interessant. Gibt es Änderungen am Produkt, werden die Module einfach neu angeordnet. Zudem lässt sich die Zahl der Einheiten parallel zum Marktwachstum anpassen, was wiederum die Investitionsrisiken minimiert. Mit der Aggregation und Kontextualisierung von Daten durch den gesamten Produktlebenszyklus sind außerdem kontinuierliche Verbesserungen der Verfahren und Anlagen möglich. Und schlussendlich ist die modulare Anlagentechnik auch im Hinblick auf die CO 2 -Reduzierung interessant, da durch einen gezielteren Rohstoffeinsatz nicht nur weniger Abfall entsteht, sondern auch weniger Energie (bis zu 30 Prozent) benötigt wird. Beim Darmstädter Unternehmen Merck beschäftigt man sich seit mehr als fünf Jahren mit der modularen Produktion. „Wir haben mit Laboranlagen bei Merck Electronics angefangen, mit denen bis zu drei Tonnen pro Jahr hergestellt werden können“, erinnert sich Heiko Christ, Process Developmet Engineer bei Merck, „Rasch folgte die erste Pilotanlage, inzwischen werden unter anderem Dünnfilmdestillation, Dosieranlagen und Membranfiltrationen modular betrieben. Heute betrachten wir die gesamte Wertschöpfungskette und beziehen Zulieferer und den Kunden in diese Entwicklung mit ein.“ MÄRKTE VERÄNDERN SICH, UNTERNEHMEN ABER AUCH Ein Wandel, der ein Umdenken in der Automatisierung, in der Anlagentechnik und nicht zuletzt in den Köpfen fordert. „Für eine kontinuierliche Produktion mit modularer Anlagentechnik benötigt man unter anderem entsprechende Prozess-Designs, die auf das entsprechende Verfahren zugeschnitten werden“, erklärt Christ. Die Apparatetechnik, in der eine konsistente und hohe Produktqualität produziert wird, steht bereits zur Verfügung. Für viele Prozessschritte gibt es inzwischen spezialisierte Module, mit denen sich je nach Kampagnengröße flexible, kundenspezifische Produkte erzeugen lassen. „Für uns hat dies den Vorteil, dass wir für jeden Schritt die jeweils beste Technologie wählen können. Sollte sich irgendwann ein Schritt ändern, ist es kein Problem, das Modul zu tauschen“, so Christ. Soweit die Apparateseite, wie sieht es aber nun mit der Modularisierung der Software aus? Denn ohne einen hohen Automationsgrad der rezepturgesteuerten Module,