Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Funktionalität als Investitionsgegenstand

Die Automatisierungstechnik ist seit den Anfängen der chemischen Industrie integraler Bestandteil von Produktionsanlagen. Die Entwicklung der Prozessautomatisierung wurde dabei durch die Innovationszyklen der Automatisierungstechnik und die spezifischen Anforderungen der Prozess-industrie bestimmt . Heute ist die Automatisierungstechnik sicherlich eine Schlüsseltechnologie für Produktionseffizienz und betriebliche Performanz. Der rasante Technologie-Push der heutigen Zeit ist von der Durchdringung der Automatisierungstechnik durch die Informationstechnologie, Einsatz von Standard-IT-Komponenten, Dezentralisierung von Automatisierungsaufgaben und weitestgehender Vernetzung der Systeme mit Standard-IT-Anwendungen gekennzeichnet. Die Zeiten, als automatisierungstechnische Systeme abgeschottete Inseln bildeten, sind vorbei. Jedoch bringt der Einsatz moderner IT neue Herausforderungen für Betreiber, Systemintegratoren und Hersteller von Automatisierungssystemen, die gemeinsam gelöst werden müssen. Sieht man von den großen Investitionen in Fernost ab, fließen Investitionen in Automatisierungseinrichtungen zum überwiegenden Teil in die Erweiterung oder Modernisierung bestehender Anlagen. Vorrangiges Ziel dabei ist, vorhandene Assets so lange wie möglich wertbringend einzusetzen zu. Neue Technologien müssen vor diesem Hintergrund kompatibel zu den bereits vorhandenen Assets sein. Die installierte Basis automatisierungstechnischer Einrichtungen zeichnet sich dabei durch eine große Vielfalt von Geräten und Systemen, die im Vergleich mit Standard-IT-Produkten lange Lebenszyklen aufweisen. Für den nachhaltigen wertschaffenden Einsatz automatisierungstechnischer Lösungen sind daher standardisierte Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle zwingend erforderlich. Die Implementierung neuer Technologien muss die Nutzung zukünftiger technologischer Entwicklungen erlauben. Die implementierte Technologie muss eine stabile Basis für Erweiterungen bieten und bei Abkündigungen müssen wirtschaftlich und technisch sinnvolle Migrationsstrategien existieren. Typische Chemieanlagen werden nicht selten über mehrere Jahrzehnte betrieben, wogegen Standard-PC-Plattformen nur für wenige Jahre eingesetzt werden können. Dieses Spannungsfeld erfordert Life-Cycle-Konzepte und neue Beschaffungsstrategien für Automatisierungssysteme, die dem Anwender ermöglichen, seine Aufwendungen für den Betrieb über eine definierte Zeit zu kalkulieren. Investitionsgegenstand ist dabei nicht mehr ein System oder ein Gerät, sondern eine geforderte Funktionalität über eine vertraglich festgelegte Nutzungsdauer. Die zunehmende Komplexität von Au-tomatisierungslösungen erfordert neue Konzepte zur Qualifizierung von System-integratoren, Betreibern und Dienstleistern. Die durchgängige Nutzung der Automatisierungstechnik in vielen Geschäftsprozessen macht ein integrales Verständnis von Prozess- und Automatisierungstechnik, logistischer und betriebswirtschaftlicher Prozesse unentbehrlich. Stetig wachsende Anforderungen aus der Geschäftsentwicklung, wie kürzere Projektabwicklungszeiten und höhere Anlagenverfügbarkeiten, erfordern neue Projektabwicklungsstrategien beim Bau von Anlagen. Generallieferanten, die die Verantwortung für ein komplettes Automatisierungspaket während der Projektdurchführung bis zum Ablauf der Garantiezeit übernehmen, sind zunehmend gefragt. Der Bedarf an Dienstleistungen in der Automatisierungstechnik wird weiter steigen, da Anwender, die sich auf ihr Kerngeschäft konzentrieren, von ihren Lieferanten ein umfangreiches Dienstleistungsangebot, beginnend bei der Unterstützung bei der Konzeption über die Betreuung während der gesamten Lebensdauer bis hin zu Erneuerungsmaßnahmen, erwarten. Zukünftig sind Lösungsanbieter gefragt, die den Betreibern helfen, Komplexität zu reduzieren und zu beherrschen und einen nachhaltigen Wertbeitrag im Lebenszyklus der Prozessanlage zu erzielen. ?

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Effiziente Wirbelschichtapparate dank Simulation

Strömungssimulation bei Konstruktion und Optimierung von Apparaten zur Wirbelschicht-Sprühgranulation

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Sicher umhüllt

Schutzfolien-Systeme für geschlossenes Feststoffhandling mit hohem Containment

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Sieben auf einen Streich

Simultane Dosierung von bis zu sieben Getränkekomponenten und gleichzeitige Ausmischung zu einem Fertiggetränk

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Behördengerecht flexibel bleiben

Unterstützung bei Validierung und Rückverfolgung vom Bediengerät bis zur Mehrplatzlösung

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Validierung mit Maß

Qualifizierung von Pharma-Wasseraufbereitungsanlagen

Anlagenbau & Modernisierung | Fachbericht

Klärendes Verfahren an Ort und Stelle

Sauerstoffsysteme für industrielle Kläranlagen

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Dienstleistungen neu strukturiert

Die Automatisierung von Produktionsprozessen ist die Voraussetzung für steigende Produktivität und sinkende Stückkosten in nahezu allen Wirtschaftsbereichen. Sie garantiert hohe Qualität bei gleichzeitiger Typenvielfalt und ermöglicht damit kundengerechte Produkte zu attraktiven Preisen. Automatisierung ist die Basis der Wettbewerbsfähigkeit und Innovationsfähigkeit aller modernen Industriegesellschaften. Fabrikautomation, Prozessautomation und Gebäudeautomation greifen bei der zunehmenden Verknüpfung von Funktionen entscheidend auf Hard- und Softwareprodukte der Elektro- und Informationstechnik zurück. Speziell die Entwicklung der Mikroelektronik, der Informations- und Kommunikationstechnik sowie die dazu gehörige Software haben die Elektroindustrie zum Schrittmacher der industriellen Automation gemacht. Die zunehmende Komplexität von Produktionsanlagen, Systemen, Maschinen und Automatisierungsproduktion generiert einen zunehmenden und anders strukturierten Bedarf an Dienstleistungen über deren gesamten Lebenszyklus hinweg. Früher waren Wartung und Instandhaltung handwerklich geprägt. Die Produkte der Automatisierungstechnik waren diskret, vielfach ohne eigene Intelligenz und mit einfachen, genormten Schnittstellen versehen. Wartung und Technologiesprünge waren noch vom „alten“ Wartungspersonal oder der eigenen Planungsabteilung des Betreibers beherrschbar. In den vergangenen zehn bis 15 Jahren hat sich das dramatisch verändert. Durch den Einsatz der Mikroelektronik und durch die Digitalisierung von Steuerung, Regelung und Informationsaustausch hat sich die Automatisierung immer mehr von der Elektromechanik zur Elektronik und Software hin entwickelt. Damit geriet sie in den Sog der rasanten Weiterentwicklung von Mikroelektronik, Softwarelösungen und Computertechnik. Feldgeräte werden immer intelligenter und übernehmen Teilautomatisierungsaufgaben. Das führt zu einer gewollten Dezentralisierung und Modularisierung früher zentral zusammengefasster Automatisierungsaufgaben. Der intelligente Sensor wertet die Messwerte bereits vor Ort aus und formt sie in ein systemkompatibles Übertragungsformat um. Der moderne Antriebsregler bildet früher mechanisch realisierte Technologiefunktionen über applikationsspezifische und austauschbare Software ab. Neben der Motorregelung und Parametrierung sind das die Technologieebene mit der Abbildung von Prozessaufgaben wie Synchronlauf, Achsbewegungen und Positionieren und eine Stufe höher SPS- und CNC-Funktionen. Der horizontale Daten- und Informationsaustausch dieser neuen Generation von Feld- und Automatisierungsgeräten untereinander erfolgt über schnelle und leistungsfähige Feldbussysteme. Bisherige hierarchische Strukturen werden verschoben oder gar aufgehoben. Parallel zu dieser Entwicklung hat sich auch das Anforderungsprofil an die beteiligten Unternehmen rapide verändert. Produkt- und Innovationszyklen werden immer kürzer, die Einbindung der Produkte in Systeme und Anlagen immer komplexer und damit die Anforderungen an das Personal immer höher. Der Kunde verlangt heute Lösungen und erwartet, dass sich die Produkte unterschiedlicher Lieferanten problemlos und zukunftssicher in ein Automatisierungssystem einfügen lassen. Er erwartet aber auch zunehmend Unterstützung bei der Sicherstellung der Verfügbarkeit seiner Anlagen. Der Kostendruck zwingt den Kunden, nur gelegentlich beanspruchte Dienstleistungen zu verlagern, das heißt unter Beibehaltung einer technischen Grundkompetenz Wartungs- und Instandhaltungsaufgaben gezielt nach außen zu vergeben. Es wäre auch unbezahlbar, eigene Kompetenzen für alle Dienstleistungsarbeiten vorzuhalten. Diese Aufgabe müssen zunehmend seine Produkt- und Anlagenlieferanten übernehmen. Nur sie sind in der Lage, die Vielfalt der intelligenten Komponenten und Teilsysteme einer Produktionsanlage sowie deren Weiterentwicklung zu beherrschen. Der Zulieferer muss seinen Kunden also zunehmend während des gesamten Lebenszyklus seiner Produkte zur Verfügung stehen. Dieser gerade in den letzten Jahren sehr stark zunehmenden Nachfrage nach Dienstleistungen rund um Automatisierungslösungen stand ein nicht klar definiertes und vielfach unvollständiges Dienstleitungsangebot gegenüber, das den heutigen Marktanforderungen nicht mehr gerecht wurde. Das veranlasste die Mitgliedsfirmen im Fachverband Automation des ZVEI vor etwa dreieinhalb Jahren, eine Dienstleistungsinitiative zu starten. Der Kern der Dienstleistungsini-tiative ist eine Klassifizierung der Dienstleistungsmodule. Je nach Komplexität des Produkts, des Systems oder der Anlage werden die einzelnen Module in sieben Klassen eingeordnet. Klasse 0 beginnt mit den gesetzlich notwendigen oder nach allgemeingültiger Auffassung selbstverständlichen Leistungen, die in der Regel kostenfrei beigestellt werden. Am oberen Ende stehen die Klassen 5 und 6 für das anlagenbezogene Geschäft. Dazwischen liegt in den Klassen 1 bis 4 das weite Feld der Dienstleistungen für die ganze Palette der Produkte und Systeme der Automatisierungstechnik. Die Initiative verfolgt das Ziel, dem Kunden schon vor Vertragsabschluss ein individuelles und optionales Dienstleistungsangebot zu machen. Das sorgt für Transparenz bei den Life-Cycle-Kosten und vermeidet Streit und Enttäuschung nach der Auftragsvergabe. Der Kunde weiß also frühzeitig, welche Dienstleistungen im Gesamtpreis enthalten sind und welche nicht. Bestimmte Dienstleistungen wie Wartung oder Updates fallen ohnehin erst später an. Auch hier hat der Kunde aber Vorteile dadurch, dass er schon vorher weiß, was das kostet. Er kann auch vereinbaren, wie lange der Lieferant für dieses Produkt technische Kompetenz vorhält und er kann sich absichern, dass der Lieferant über die entsprechende Kompetenz verfügt. Der Kunde erhält aus diesem Katalog ein firmenindividuelles und auf das jeweilige Geschäft zugeschnittenes Dienstleistungsangebot. Er kann sich im Auftragsfall sicher sein, dass die entsprechende Kompetenz für die vereinbarten Leistungen für einen vereinbarten Zeitraum vorgehalten wird. Bis heute haben sich 45 Mitgliedfirmen des Fachverbands Automation der Initiative angeschlossen, darunter nahezu alle namhaften Automatisierer. Die ZVEI-Broschüre „Services in Automation“ kann kostenlos unter der Fax +49/69/6303-279 angefordert oder von der Internetseite www.zvei.org/automation heruntergeladen werden. Die Arbeit im ZVEI konnte erfolgreich auf europäischer Ebene fortgesetzt werden. Die Dienstleistungsstruktur, die Klasseneinteilung und die Beschreibung der Dienstleistungsmodule wurden im Kern von den Ländern Deutschland, England und Frankreich entwickelt. Die frühzeitige Zusammenarbeit erleichterte die Harmonisierung wesentlich. Belgien, Holland, Italien und die Schweiz wollen sie ebenfalls übernehmen. Das Ergebnis, ein europäisch abgestimmter Leitfaden in englischer Sprache sowie nationale Umsetzungslösungen, sind im Internet unter www.automation-services.de öffentlich zugänglich eingestellt.

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Komplexität ist planbar

Höhere Planungsqualität dank integrierter Planung

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Schonfrist vorbei

Product Quality Review: Übergangsfrist zur Bereitstellung aller Daten ist abgelaufen

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Schnell, einfach und effizient

Modernes Product Lifecycle Management für mittelständische Unternehmen

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Per Mausklick zum Optimum

Verbesserte Produktionsprozesse dank intelligenter Softwarelösungen

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Rechnergestützte Verfahrensoptimierung

Optimale Prozessführung von Chemieanlagen mit modellgestützter Online-Simulation und Optimierung

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Zeit zu handeln

GHS stellt die Klassifizierung und Etikettierung von Chemikalien auf ein neues Fundament

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

An der richtigen Stelle

Energiemanagement in automatisierten Prozessen

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Im Gleichgewicht

Kapazitäts- und kostenorientierte Bestimmung eines Strategiemixes in der Instandhaltung

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Immer auf dem Laufenden

Technologiebasiertes Wissensmanagement als Grundlage für den Ausbau der Instandhaltung

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Klarer Blick

Verfahrensorientierte Darstellung des Prozesses vereinfacht Diagnose

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Wertschöpfung steigern

Rückverfolgbarkeit von Instandhaltungsprozessen weckt neue Potenziale

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Asset Management für mechanische Anlagenkomponenten

Unkomplizierte Überwachung von nicht-intelligenten Assets

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Condition Monitoring des Feldbusses

Neue Konzepte zur integrierten Planung, Diagnose und Dokumentation von Profibus-Netzwerken

Anlagenbetrieb & Instandhaltung | Fachbericht

Maßgeschneiderte Lösung

Mobile Anwendungen in der Instandhaltung erleichtern die Störungsbehebung

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Marktpotenzial Petro-Dollar-Recycling

Die VDMA-Fachverbände Verfahrenstechnische Maschinen und Apparate sowie Allgemeine Lufttechnik haben eine Studie zu den aktuellen Trends in der Prozesstechnik durchgeführt. Hierzu haben sich insgesamt 48 Unternehmen in Fragebögen geäußert. Im Rahmen der Studie wurden auch allgemeine Trends aus dem wirtschaftlichen Umfeld und Trends in der Chemieindustrie – als einer der wichtigsten Abnehmerbranchen verfahrenstechnischer Maschinen und Apparate – näher betrachtet. Globalisierung, demographischer Wandel, technischer Wandel und Veränderungen in der Arbeitswelt sowie ein Wertewandel in der Gesellschaft prägen sowohl die gesamtwirtschaftliche Entwicklung als auch die Entwicklung in der Chemieindustrie. In der chemischen Industrie führt die Globalisierung zu einer Verlagerung der Produktion nach Asien. Hierfür sind nur teilweise niedrigere Arbeitskosten und geringere Umweltschutzauflagen verantwortlich. Der Aufbau der chemischen Industrie in diesen aufstrebenden Wirtschaftsregionen geht mit dem starken Wachstum der Abnehmerbranchen (Automobilindustrie, Konsumgüterindustrie etc.) einher. Auch F&E-Aktivitäten verlagern sich nach Asien Gleichzeitig wird erwartet, dass sich auch die F&E-Aktivitäten der Unternehmen in diese Regionen verlagern. Ein Grund hierfür sind die niedrigeren Lohnkosten. Daneben spielen aber auch regulatorische Rahmenbedingungen und die Verfügbarkeit von qualifizierten Mitarbeitern eine wichtige Rolle. Dass letztere in Deutschland und Europa knapp werden, liegt zum Teil am demographischen Wandel. Zum Teil aber auch daran, dass die natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge bei den Studenten eine geringe Akzeptanz genießen. Dennoch ist zu erwarten, dass die chemische Industrie in Europa bestimmte Produktionsstätten für Know-how-lastige Produkte und auch F&E-Aktivitäten von unternehmensstrategischer Bedeutung nicht verlagern wird. Der technische Wandel beeinflusst gerade diese Bereiche besonders. Für die chemische Industrie wird erwartet, dass insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnik (IuK-Technik) hier eine herausragende Rolle spielt. Einbindung verfahrenstechnischer Maschinen in die IT-Strukturen Für die deutschen Hersteller von verfahrenstechnischen Maschinen und Apparaten bieten sich besondere Möglichkeiten bei der Kooperation mit ihren Kunden und der Implementierung neuer Technologien. Obwohl IuK-Technologien in vielen Unternehmen noch eine untergeordnete Rolle spielen, zeigt die Befragung der Hersteller verfahrenstechnischer Maschinen und Apparate, dass sie hier mit der Einbindung ihrer Produkte in moderne IuK-Systeme immer besser werden. Quer durch die gesamte Befragung ziehen sich die Themen Energie- und Rohstoffknappheit, die bei der Betrachtung der chemischen Industrie eine herausragende Rolle spielen. Für die Hersteller verfahrenstechnischer Maschinen und Apparate stellen sie offensichtlich das aktuell dringendste Problem dar. Beide wirken sich sowohl auf die Preis- als auch auf ihre Marktsituation aus. Hinsichtlich der eigenen Rohstoffversorgung ist aktuell vor allem die Verfügbarkeit insbesondere von Edelstählen kritisch. Hier sind die Lieferzeiten sehr lang, sodass viele Aufträge nicht oder nur mit großen Problemen fristgerecht fertig werden. Einerseits sorgen Material- und Energieknappheit zwar für steigende Kosten, andererseits schaffen sie neue Marktmöglichkeiten für die Anbieter verfahrenstechnischer Maschinen und Apparate: 1. Die Energiekosten gewinnen bei den Anwendern an Bedeutung. Energiesparende Maschinen verschaffen vielen Herstellern einen Wettbewerbsvorteil auf den internationalen Märkten. 2. „Petro-Dollar-Recycling“: Sowohl im Nahen und Mittleren Osten als auch in Russland wird angestrebt, die Wertschöpfung am Rohöl durch Investionen in die Weiterverarbeitung zu vergrößern. Nachwachsende Rohstoffe werden wichtige Ressource Ein weiterer Trend ist die Entwicklung von alternativen Energiequellen. Biodiesel und nachwachsende Energieträger sind wichtige, aber nicht die einzigen Schlagworte. Wo Erdgas vorhanden ist, wird dieses als Energiequelle immer wichtiger. Kohle gewinnt an Bedeutung und wird zunehmend in andere Aggregatzustände überführt. Außerdem kommen sowohl nachwachsende Rohstoffe als auch Erdgas und Kohle als Ersatz für Erdöl in der petrochemischen Industrie in Betracht. Hier sind für die Zukunft vielfältige Entwicklungen zu erwarten. Bei metallischen Rohstoffen gewinnt mit steigenden Rohstoffpreisen die Aufbereitungstechnik an Bedeutung. Teilweise werden Abraumhalden mit neuen Technologien bearbeitet, um die ehemals nicht wirtschaftlich extrahierbaren Rohstoffe doch noch nutzbar zu machen. Zunehmend kommen alternative Werkstoffe in Betracht. Insbesondere von der Nanotechnologie wird erwartet, dass sie in Teilbereichen zur Ablösung von bekannten Werkstoffen führen wird. Die Herstellung dieser Nanopartikel ist wiederum ein Einsatzgebiet für (teilweise noch zu entwickelnde) verfahrenstechnische Maschinen und Apparate. Abhängig vom Einsatzbereich der eigenen Produkte, können die Hersteller verfahrenstechnischer Maschinen und Apparate die aktuelle Situation auf den weltweiten Energie- und Rohstoffmärkten daher mit einem lachenden und einem weinenden Auge sehen. Die komplette Studie kann für 250 Euro (für VDMA-Mitglieder 100 Euro, jeweils zzgl. MwSt.) bestellt werden. Der erste Teil wird sofort ausgeliefert, der zweite Teil ist im Preis inbegriffen und wird bei Erscheinen nachgeliefert.

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Innovative Kombinationen

Herstellen und Applizieren von Nanopartikeln eröffnet neue Materialkombinationen

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Schneller zum Produkt

Effiziente Mikroverfahrensentwicklung durch Modularität und Automatisierung

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Neue Ansätze zur Optimierung des Filterdesigns

Hochleistungsfilter zur Sterilfiltration biologischer Flüssigkeiten

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Agglomerate unerwünscht

Kontinuierliche Verarbeitung verhindert die Klumpenbildung

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Breites Einsatzfeld

Betriebs- und Investitionskosten mit statischen Mischern sparen

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Exakte Mischung

Dosiermöglichkeiten für das kontinuierliche Mischen in der Kautschukindustrie

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

In Sekunden von flüssig zu fest

Wirtschaftliches Pastillieren aus der Schmelze

Verfahrenstechnik & Optimierung | Fachbericht

Zuverlässiger Schutz vor Wasserdampf

Giso-Verschlussverfahren löst Abdichtungsprobleme in der elektrischen Beheizungstechnik

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Eingriffsfreie Messung von Gasen

Gasdurchflussmessung mit Ultraschall-Clamp-On-Technologie

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Wirbelwind für alle Fälle

Neues Vortex-Messgerät in Zweileitertechnologie

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Alternativer Korrosionsschutz

Kunststoffbeschichtete Sensoren für aggressive Medien

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Beständige Lösung

Langzeitstabiler Keramiksensor für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Aufmerksame Wächter

Triboelektrische Staubmesstechnik für die optimierte Filterüberwachung

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Driftende Feuchtesensoren – ein Risiko für jede Anlage

Reaktorschutz durch langzeitstabile Spurenfeuchtemessung in der Reformeranlage

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Große Analyse auf kleinstem Raum

Prozesschromatograph liefert Echtzeit-Informationen zur Gasqualität

Mess- & Regeltechnik | Fachbericht

Immer auf dem neuesten Stand

Lückenlose Überwachung von Desinfektionsmitteln und deren Nebenprodukten

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Die richtige Automatisierung

Die Frage nach dem notwendigen Grad der Automatisierung wird nicht nur bei Neuanlagen, sondern auch bei der Optimierung von Produktionsprozessen gestellt. So sind Lebenszykluskosten und Investitionssicherheit wichtige Aspekte beim Bau von Neuanlagen. Aber, das alleine reicht nicht. In der heutigen Zeit steht der Bedarf an Optimierung aller Kostentreiber und Gewinn bringenden Größen wie Flexibilität, optimaler Einsatz von Rohstoffen und Energie, Einhaltung der Produktspezifikationen, vorher festgelegter Servicelevel, Lieferfähigkeit, usw. im Vordergrund. Die Frage ist auch, wie kann ein Produzent seine Produkte möglichst lange mit möglichst hohem Gewinn herstellen. Dabei geht es nicht nur darum, die Kundenanforderungen hinsichtlich Menge, Qualität und Kosten zu erfüllen, sondern auch Ressourcen und Energie optimal einzusetzen sowie die Anforderungen bezüglich Sicherheit und Umwelt zu erfüllen. Denn alle diese Punkte haben Auswirkungen auf die Herstellkosten und damit auf den EBIT des Produktes. In diesem Verbund spielt die Prozessführung und als eines ihrer wichtigsten Instrumente die Automatisierungstechnik eine wichtige Rolle. Aufgabe heute ist deshalb die Erarbeitung eines optimalen Prozessführungskonzeptes, um den Produzenten in die Lage zu versetzen, nachhaltig den größten Gewinn aus seiner Investition zu erzielen. Will man dies erreichen, so muss man jedoch umschalten vom Komponentendenken zum Denken in Funktionen und komplexen Systemen. Passt demnach die seit drei Jahrzehnten etablierte Automatisierungspyramide noch in diese Welt? Die Informationsverarbeitung geschieht mehr und mehr dezentral, also in flexiblen kooperierenden Systemen, die miteinander vernetzt sind. Einzelne Funktionen kann man vielleicht in die Ebenen-Hierarchie einordnen, jedoch zumindest die Architektur vieler Systeme ist immer seltener auf einer Ebenenstruktur abbildbar. In diesem Netzwerk aus Systemen hängen ebenso Terminals, die dem Anlagenfahrer oder Instandhaltungsmanager die zielgerichteten Informationen zur Verfügung stellen. Auch diese müssen nicht zwingend einzelnen Ebenen zugeordnet werden, sondern können funktional über Ebenen hinweg Informationen zur Verfügung stellen. Der Automatisierungs-Ingenieur muss aus diesem Grunde maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für komplexe Produktionsprozesse designen, denn eine solche zeitgemäße Industrieanlagenautomatisierung stellt eine ungleich größere Herausforderung dar als die Automatisierung einzelner Funktionen. Bei der Suche nach Wegen zur Effizienzsteigerung der Produktion hat sich bewährt, nach Methoden des Six Sigma vorzugehen, um überhaupt die Anforderungen des Prozesses realisieren zu können. Solche Analysen liefern online Informationen über Kostentreiber wie Energie, Rohstoffe, Lagerbestand, Auslastung, Einhaltung der geforderten Qualität, usw. Daraus lassen sich dann Maßnahmen für die Prozessführung ableiten, die entweder in ein automatisches Regelkonzept eingebettet sind oder manuelle Eingriffe des Operators fordern. Das Kernziel ist es, den Anlagenfahrer in die Lage zu versetzen, die Produktionsanlage stets im wirtschaftlichen Optimum zu fahren. Was sagt die Praxis, was sind nun die Kostentreiber einer Produktion? An erster Stelle stehen Energie und Rohstoffe, die über 80 Prozent der Herstellungskosten eines Produktes ausmachen. Nur circa 8 Prozent sind Personalkosten und 4 Prozent Instandhaltungskosten. Die wichtigste Aufgabe ist es demnach, die Anlage bezüglich Energieverbrauch, Rohstoffeinsatz, Produktqualität und Beanspruchung des Equipments in einem optimalen Zustand zu fahren. Dies ist mit der Überwachung der klassischen Prozessparameter Druck, Temperatur, Füllstand und Durchfluss nur unzureichend möglich. Eine grobe Analyse zeigt jedoch, dass auch heute noch mehr als 95 Prozent aller Prozessinformationen diese vier grundlegenden Parameter betreffen. Messstellen mit Prozess-analysentechnik im engeren Sinne, also etwa spektroskopische oder chromatographische Analysatoren, machen weniger als fünf Prozent aus. Zur Prozessanalysentechnik gehören zum einen die Bereiche der Prozessperipherie, speziell der Anlagen- und Arbeitssicherheit sowie des Umweltschutzes. Zum anderen geht es um das Anwendungsgebiet der Prozessführung mit der Ermittlung von Edukt- und Produktqualität, um Ausbeute, Durchsatz und Energiebedarf, um Substitution der klassischen, relativ langsamen und kostenaufwändigen Labor-analytik und vor allem um eine nachhaltige Verbesserung der Regeleigenschaften. Mittlerweile ist nahezu jede Qualitätsgröße online in Echtzeit oder zumindest nahezu in Echtzeit messbar. Dies ermöglicht eine Prozessführung, die die Produktqualität direkt als Zielgröße hat. Durch eine enge Verknüpfung von Prozessanalysentechnik mit Unit-Operations und Prozessleittechnik sowie einer modellgestützten Prozessführung erschließen sich Optimierungspotenziale in der Prozessführung, die zu substantiellen Reduzierungen der Herstellkosten führen können. Erfahrungen aus Projekten zeigen, dass eine Investition in eine Online-Analytik zur direkten Messung der Qualitätsgrößen und einer aufwendigen Prozessführung nach diesen Größen gegenüber der klassischen Prozessführung mit Prozess-parametern (P, L, T, F) ein ROI von unter einem Jahr hat. Neben einer verbesserten Prozessführung spielt die Erhöhung der Verfügbarkeit und der Anlagennutzung eine wichtige Rolle. Asset Monitoring nutzt dabei sowohl Methoden der Prozessführung wie das Performance Monitoring, um die wirtschaftliche Fahrweise der Anlage zu überwachen als auch das Condition Monitoring zur Zustandsüberwachung durch Sensoren und Modelle. Beim Asset Monitoring – dem Beobachten der Assets im Prozess – handelt es sich um die Überwachung von Anlagenteilen, Apparaten und Maschinen im Abgleich mit Modellen, die die verfügbaren Informationen aus dem Prozess nutzen, um Aussagen über den Zustand der überwachten Komponenten abzuleiten. Der Nutzen des Asset Monitoring liegt in erster Linie in der Erhöhung der Verfügbarkeit der Anlage. Es zeigt dem Anlagenfahrer beispielsweise, ob der anstehende Batch noch gestartet werden kann oder die Anlage zuvor gewartet werden muss. In zweiter Linie kommen Themen wie bedarfsgerechte Instandhaltung sowie längere Haltbarkeit kritischer Apparate und Maschinen zum Tragen. Die Produktionsanlage der Zukunft wird sich selbstständig überwachen, Verschleiß fördernde Betriebszustände, Leistungseinschränkungen sowie Instandhaltungsbedarf erkennen und dies so frühzeitig melden, dass die Nutzung der Anlage nicht beeinträchtigt wird. Der Instandhalter wird von Routineinspektionen und ereignisbedingter Instandhaltung entlastet, kann stattdessen Instandhaltungsmaßnahmen zustandsbedingt vorplanen und sogar die Prozessführung auf eine optimale Nutzung der Assets abstimmen. Zeitaktuelle Informationen über den Zustand der Assets bilden die Basis für moderne Instandhaltungsmethoden. Der Aufwand für den Erhalt der Assets sinkt, die Lebensdauer verlängert sich, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Produktionsanlage erhöhen sich. Welche Automatisierung braucht man also wirklich? Man braucht nie alles. Deshalb hilft es nichts, alles zu installieren und den Betreiber damit unglücklich werden zu lassen. Wir brauchen eine zielgerichtete Automatisierung. Es zeigt sich, dass die Aspekte vielschichtig sind, von der Online-Analytik mit Advanced Process Control über die zielgerichtete Prozessführung bis zum Asset Monitoring. Investiert wird nur dann in den Bereich der Automatisierung, wenn ein schneller Nutzen erkennbar ist. Häufig wird ein ROI von unter zwei Jahren erwartet. Solche Aufgaben kann ein Einzelner jedoch nicht bewältigen, dafür benötigt man ein Process-Management-Engineering-Team.

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Im Kreis gedacht

Ring-Redundanz für Profibus PA

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Die große Migration

Feldbusse bringen Ex-Schutz, SIL und konventionelle Signale auf ein einziges Zweidrahtkabel

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Nahtloser Übergang

Ethernet-basierte Prozessautomatisierung mit Profinet

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Neue Wege beschreiten

Industrial Ethernet für explosionsgeschützte Prozessanlagen

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Asset Management mit FDT/DTM

Physical-Layer-Komponenten werden dank übergreifender Standards zu verwaltbaren Assets

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Parametrierung statt Programmierung

Prozessleittechnik auf den Hardware-Plattformen der jeweiligen Marktführer

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Visualisierung modell- basierter Prozessdaten

Nutzerzentrierte Darstellung im konventionellen Bedienen und Beobachten

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Roboter als Qualitätstester

Standardisierte Beurteilungsmethode für die Farben- und Lackindustrie

Automatisierungs- & Prozessleittechnik | Fachbericht

Laufzeitfehlersuche für Embedded Systems automatisiert

Mit semantischer Analyse zur schnelleren Markteinführung

Antriebe & Zubehör | Fachbericht

Chance für höhere Produktivität

Der Markt für Armaturen, Antriebe und Zubehör wuchs in den vergangenen Jahren zweistellig und erreichte im Jahr 2005 einen Umsatzwert von 3,5 Mrd. US-Dollar. Während die erste Hälfte dieses Jahrzehnts geprägt war durch Kundeninvestitionen in Maßnahmen zur Optimierung und zur Verlängerung der Betriebsdauer, wird die zweite Hälfte durch Investitionen in neue Produktionsanlagen mit Schwerpunkt in der asiatischen Region und in den Industriesegmenten Oil & Gas sowie Metals und Mining bestimmt sein. Bis zum Ende des Jahrzehnts erwarten die Experten einen deutlichen Umsatzschub für Armaturen, Antriebe und Zubehör in Asien. Die Region Asien wird somit der größte Abnehmer für diese Produkte und Systemlösungen sein, sodass eine Umkehrung der Verhältnisse noch zu Beginn dieses Jahrtausends vollzogen sein wird. Ein weiterer klarer Trend innerhalb der Prozessindustrie ist die zunehmende Forderung nach Möglichkeiten der Diagnose für Komponenten und nach Möglichkeiten, über Prozesskennwerte auch Rückschlüsse auf Prozesszustände ziehen zu können. Der hierfür erforderlichen Technologie inklusive der Feldbusankopplungen von Komponenten wird ein mittleres zweistelliges Umsatzwachstum bis zum Ende des Jahrzehntes prognostiziert. Glänzende Aussichten für die Hersteller von Armaturen, Antrieben und Zubehör, sofern sie den Forderungen nach Integrationsfähigkeit der einzelnen Komponenten zu einem Antriebssystem, aber auch des Antriebssystems in ein übergeordnetes Prozessleitsystem Rechnung tragen und den Anwendern der Prozessindustrie den zugehörigen Service über den kompletten Life Cycle von Produktionsanlagen an allen Standorten der Welt bieten können. Letzterer wird sich aber nicht ausschließlich auf die originären Lieferungen und Leistungen beziehen dürfen, sondern vielmehr auch Consulting-Dienste beinhalten, die der Kunde nicht selbst erbringen kann oder will, die aber für einen optimierten Betrieb in Bezug auf Energienutzung unumgänglich sein werden. Der Trend in Richtung integrierter Systemlösungen für Antriebstechnik wird dabei getrieben durch verschiedene Marktfaktoren, wie zum Beispiel ? den Trend der Endanwender und OEMs, sich verstärkt auf das jeweilige Kerngeschäft zu konzentrieren, was die Notwendigkeit zum Bezug größerer Leistungspakete vom Markt nach sich zieht; ? die Notwendigkeit der Vermeidung störungsbedingter Stillstände, die mit dem Ausfall von Produktionskapazitäten gleich zu setzen sind und mit nicht hinreichender Produktqualität einher gehen, was moderne integrierte Diagnosemethoden erfordert, die sich andeutende Probleme im Prozess(equipment) frühzeitig diagnostizieren, warnen und damit ermöglichen, störungsbedingte Ausfälle zu vermeiden; ? die Erfüllung der Auflagen von Genehmigungsbehörden, wie beispielsweise die Erreichung von erforderlichen SIL-Levels in der Sicherheitstechnik; ? die Notwendigkeit der perm-anen-ten Reduzierung der Total Cost of Ownership. Bei der Investitionsentscheidung in neue Antriebstechnik sind die Life-Cycle-Kosten zu betrachten. Die Fragestellung Elektromechanik versus Fluidtechnik wird in der Fachpresse diskutiert, zumeist aber ohne quantifizierende Vergleiche der Life-Cycle-Kosten auf Basis konkreter Anlagen vorzulegen. Neuere neutrale Untersuchungen zeigen für Wasserwerke, dass sich bei Anwendung pneumatischer Lösungen erhebliche Kostenvorteile über den Life Cycle der Anlagen ergeben. Der Antrieb mit Zubehör ist aber nur ein Teil der kompletten Automatisierung, deren Nutzen durch Integration des Antriebes in Systemlösungen erhöht werden kann. Diese Systemlösungen können einen Beitrag zur Senkung der Total Cost of Ownership von der Anlagenplanung bis zur Inbetriebnahme – also bei der eigentlichen Investition – leisten. Der wesentlich größere Beitrag zur Kostensenkung wird aber zukünftig während der Betriebsdauer, die bei Anlagen der Prozessindustrie bis zu 20 Jahre betragen kann, erzielt werden: durch die Anwendung moderner Diagnose- und Condition-Monitoring-Funktionen. Mit den weiter sinkenden Kosten für die hierzu erforderliche Sensorik im Prozess und in den Hilfseinrichtungen, wie zum Beispiel der Druckluftversorgung, werden Anwender zukünftig noch erhebliche Kapazitätserhöhungen von Produktionsanlagen realisieren können. Mit durchgängigen Diagnosekonzepten können Anwender ungeplante Stillstandszeiten der Produktionsprozesse reduzieren. Dabei lassen sich die möglichen Diagnosekonzepte in verschiedene Levels unterteilen. Mit wenigen Sensoren für Druck und Durchfluss in der pneumatischen Steuerkette lassen sich über den einfachen Vergleich von Soll- und Istwerten einfache Rückschlüsse auf den Zustand der Gesamtanlage treffen. Bei höheren Diagnoselevels werten Diagnosecontroller unter Einbeziehung modellbasierter Software-Lösungen die Prozessparameter aus und interpretieren diese. Damit lassen sich bereits vor dem Ausfall Wartungsmaßnahmen durchführen. Eine weitere Steigerung der Diagnoselevels ist für besonders kritische Prozessfunktionen sinnvoll. Zusätzliche Sensorik überwacht dabei kritische Prozessantriebe und erkennt beispielsweise verstellte Drosseln, Dichtungsverschleiß oder gequetschte Zuleitungen. Alle Diagnoseinformationen lassen sich auf den übergeordneten Leitsystemen visualisieren und alarmieren, um Maßnahmen zielgerichtet einzuleiten. Mit Condition-Monitoring-Lösungen, die auf individuelle Produktionsanlagen zugeschnitten sind, wird über automatische Referenzdatenerfassung innerhalb eines Produktionsprozesses oder Prozessschrittes in Kombination mit Grenzwerten und Trends das rechtzeitige Erkennen von Abweichungen und somit ein proaktives Handeln realisierbar, bevor der Prozess/das Produkt an Qualität verliert oder die Anlage ausfällt. Weitere Anwendungen sind beim einzelnen Antrieb Drehmoment-/Kraftüberwachungen über den Winkel/Weg, bei pneumatischen Netzen Leckageüberwachungen im Gesamtsystem bis hin zu der Detektierung von gequetschten Schläuchen in einzelnen pneumatischen Antriebssystemen. Ein Vergleich der aktuell realisierten Anlagentechnik mit den beschriebenen zukünftigen Möglichkeiten zeigt, dass wir bei der produktionsweiten Anwendungen dieser Methoden derzeit noch am Anfang stehen. Innovative und integrationsfähige Antriebstechnologie kann aber einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung von Produktionskapazitäten liefern.

Antriebe & Zubehör | Fachbericht

Argumente für den Umrichter

Neue Software-Tools zeigen Potenziale bei der Energieeinsparung auf

Antriebe & Zubehör | Fachbericht

Systematisch wirtschaftlicher

Energy Monitoring in der pneumatischen Automatisierungstechnik

Antriebe & Zubehör | Fachbericht

Kosten sparende Konzepte für Ex-Schutz

Wachsende Integration von Sicherheitsfunktionen bei Umrichtern bietet Einsparpotenzial

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Der wahre Wert einer Armatur

Für Anlagenbetreiber ist häufig der Anschaffungspreis das entscheidende Auswahlkriterium beim Kauf einer Armatur. Viele Hersteller folgen dieser Erkenntnis und konzentrieren deshalb ihre vertriebliche Argumentation auf diesen Punkt. Beide Seiten lassen dabei aber außer Acht, dass die Höhe entstehender Folgekosten, etwa beim Betrieb einer Anlage, den Anschaffungspreis in seiner Bedeutung erheblich relativieren kann. Vor diesem Hintergrund beauftragte der VDMA-Fachverband Armaturen die TU Braunschweig mit einer Untersuchung, die die Ermittlung aller relevanten Lebenszykluskosten bei einer Armatur und die Entwicklung eines praxisnahen Life-Cycle-Costing-Berechnungstools, das Anlagenbetreiber bei ihren Beschaffungsentscheidungen unterstützen kann, zum Gegenstand hatte. Das Projekt endete im Frühjahr 2007 erfolgreich. Wie nicht anders erwartet, wurde dabei die große Bedeutung einer ganzheitlichen Betrachtung der Kosten sehr deutlich. So ergaben beispielsweise Untersuchungen an einem Kessel-Sicherheitsventil, dass hier 53 Prozent der Lebenszykluskosten durch die Folgekosten bestimmt werden. Eine allein am Anschaffungspreis ausgerichtete Entscheidung hätte also zur Folge, dass über die Lebensdauer des Ventils nicht die günstigste Variante gewählt wurde. Durch die Anwendung des entwickelten Life-Cycle-Costing-Berechnungstools hat der Anlagenbetreiber nun die Möglichkeit, die insgesamt günstigste Armatur auszuwählen, auch wenn diese im Anschaffungspreis teurer ist. Zudem macht die Life-Cycle-Betrachtung die Kosten für den Hersteller transparent. Besonderheiten bei Industriearmaturen berücksichtigen Bei der Betrachtung der Lebenszykluskosten sind bei Industriearmaturen einige Besonderheiten zu berücksichtigen. Bedingt durch das breite Produktspek-trum ergeben sich sehr unterschiedliche Einsatzbereiche, die zum Teil stark unterschiedliche Randbedingungen aufweisen. Hinzu kommt, dass – anders als bei Pumpen oder Motoren – der Faktor Energie nicht die Hauptrolle bei den Gesamtkosten spielt. Die Lebenszykluskosten sind von sehr vielschichtigen Parametern abhängig, die eine durchgängige Betrachtung erschweren. Im Rahmen des Projektes zeigte sich, dass der LCC-Betrachtungsansatz für bestimmte Industriearmaturen besonders sinnvoll ist. Im Fokus der LCC-Betrachtungen des Projektes standen unter anderem Industriearmaturen, die verfügbarkeitsrelevant sind oder an denen regelmäßige Sicherheitsprüfungen durchgeführt werden müssen. Mithilfe des entwickelten Werkzeuges stellt der VDMA-Fachverband Armaturen eine Möglichkeit bereit, Kostenoptimierungspotenziale beim Anlagenbauer zu nutzen. Durch die Transparenz der Gesamtkosten ist es möglich, eine Armatur unabhängig vom Einstandspreis zu bewerten und somit auch Qualitätsgesichtspunkten Raum bei der Investitions-entscheidung zu geben

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Gut gerüstet

Wirtschaftlicher Einsatz von Armaturen in der Brauereitechnik

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Flexibel und einfach

Innovative Konstruktion minimiert Aufwand, Zeit und Kosten in der Regelungstechnik

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Weniger ist mehr

Membrangesteuerte Druckhalteventile der neuen Generation

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Hochreine Elastomere gegen Mikroorganismen

Silberionen in Dichtungen bieten keinen ausreichenden Schutz gegen Mikroorganismen in kontinuierlichen Anlagen

Rohre, Armaturen & Dichtungen | Fachbericht

Langlebige Alternative

Hochtemperatur-Schläuche aus vernetztem Polyurethan setzen neue Maßstäbe bei der Förderung von heißen Gasen und Granulaten

Pumpen & Kompressoren | Fachbericht

Teamleistung Asset-Management

Menschen benutzen Sprache, um sich zu verständigen. Zwischen Menschen einer Nation funktioniert das, abgesehen von Missverständnissen, einigermaßen. Treffen Menschen unterschiedlicher Sprachen aufeinander, ergeben sich größere Probleme. Eine gemeinsame Sprache wäre die Lösung. Wie uns die Musik lehrt, ist das möglich. Jeder, der Noten lesen und ein Instrument spielen kann, ist in der Lage mit anderen zu „kommunizieren“. Die Prozessindustrie versucht seit einiger Zeit, moderne Kommunikationstechnologien für den Informationsaustausch innerhalb der Anlagen- und Prozesssteuerung – heute unter erweiterten Ansätzen Asset-Management genannt – zu nutzen. Ersten individuellen Versuchen blieb aber der Erfolg in Form einer weiten Verbreitung verwehrt. Die Gründe für das Scheitern sind, wenn auch hier vereinfacht dargestellt, relativ schnell gefunden. Für die Vielzahl der heute in komplexen Anlagen kombinierten Geräte, Baugruppen oder Verbindungsteile gibt es eine gewisse Anzahl unterschiedlicher Lösungsansätze und ebenso viele individuelle Umsetzungen in Bussysteme. Das hat zu einer nahezu babylonischen Sprachvielfalt geführt, die einen Austausch von Komponenten erschwert, weil verteuert, und ihn in vielen Fällen unmöglich macht. Dabei haben die Anbieter der verschiedenen Bussysteme ihre Aufgaben erfüllt und die Umsetzung der von den Kunden gewünschten Datenstrukturen realisiert. Projektgruppen in der Anlagenerstellung haben im Rahmen ihrer Budgets soweit möglich moderne Überwachung und Regelungssysteme integriert. Aber es handelt sich häufig um Insellösungen, individuelle Einzelfälle. So ist es nicht ungewöhnlich, an einem Standort verschiedenen Lösungsansätzen zu begegnen. An verschiedenen Standorten der gleichen Firmen etablieren sich in vielen Fällen für sich betrachtet optimale Realisierungen. Aufgrund ihrer Inkompatibilität zu vergleichbaren Kommunikationslösungen bleiben sie aber kostenintensive Prestigeobjekte, die zwar das Mögliche aufzeigen, aber auch die Argumente für konventionelle Vorgehensweisen liefern. Was liegt näher als eine Standardspezifikation zu etablieren, die flächendeckend Anwendung finden kann. Doch wie sollte dies gelingen? Essentiell wichtig für den Erfolg eines Projekts ist die Zusammensetzung des Teams. Man benötigt für eine zufriedenstellende Lösung neben den Software-, Anlagen- und Systemexperten auch Mitspieler, die die Bedeutung und mögliche Tragweite von Schnittstellenproblemen erkennen und in der Lage sind, Lösungen zu skizzieren und strategisch anzugehen. Aber dies ist nur die halbe Miete. Analysiert man existierende Systeme und deren Werdegang, wird schnell deutlich, dass jeweils aus aktuellem Anlass und im Hinblick auf konkrete Forderungen an das Projekt eine Umsetzung etabliert wurde. Es wurde nach bereits existierenden und anwendbaren Lösungen gesucht und diese auf den vorliegenden Fall angepasst. Nachdem der VDMA-Fachverband Pumpen + Systeme bereits gemeinsam mit einigen Mitgliedsunternehmen anlässlich der ISH 2000 erfolgreich ein Datenprotokoll für Pumpen in der Gebäudetechnik (LONBus) präsentieren konnte, sollte ein allgemeines Pumpenprotokoll für Industrieanwendungen die Beschränkungen existierender Lösungen aufbrechen und die Basis für ein endgültiges Datenprotokoll liefern. Um dies sicher zu stellen, wurde die Arbeitsgruppe unter die Führung des Lehrstuhls für Prozessleittechnik der RWTH Aachen, Professor Epple gestellt. Von Beginn an waren die Geschäftsführung der Namur und deren entsprechender Arbeitskreis in die Arbeiten eingebunden. Parallel wurde auf Beschluss des Arbeitskreises der Profibus-Nutzer-Organisation die exemplarische Umsetzung des Geräteprofils im entsprechenden Bussystem angeboten. Diese breit angelegte Struktur der Arbeitsgruppe bietet beste Voraussetzungen für eine praxisgerechte Lösung und eine schnelle Einführung. Innerhalb von gut zwei Jahren wurde das allgemeine Geräteprofil für Pumpen und Vakuumpumpen fertig gestellt. Die Ergebnisse sind in einem VDMA-Einheitsblatt zusammengefasst, das unter der Nummer 24223* (Teile 1 -3) im Laufe des Jahres 2007 veröffentlicht wird. Zeitgleich wird die PNO die Umsetzung in den Profibus verkünden. Die Erweiterung auf weitere Maschinentypen, die zum „rotating equipment“ gezählt werden, ist dabei ebenso denkbar wie die Umsetzung in weitere Bussysteme wie beispielsweise CANBus, FieldBus und andere. Ich wünsche mir, dass diese umfangreiche und zukunftsweisende Standardisierungsarbeit danach zügig in die Praxis umgesetzt wird. Die umfangreichen Möglichkeiten des Profils zu erschließen und seine Optionen nutzbar zu machen, obliegt nun den Betreibern. Die Investitionen, die gemacht werden müssen, sind sicherlich nicht gering, aber die positiven Aspekte solcher Technologie im Hinblick auf höhere Material- und Energieeffizienz, die Verfügbarkeit von Anlagen oder die Sicherung eines technologischen Vorsprungs wiegen dies mehr als auf. Und die Konjunktur, das zeigt die Vergangenheit, wird nicht immer auf dem aktuellen, hohen Niveau bleiben. Die beteiligten Pumpenhersteller Grundfos, KSB und Wilo als Hersteller von Flüssigkeitspumpen und Oerlikon Leybold Vacuum, Pfeiffer Vakuum und Sterling-Sihi als Hersteller von Vakuumpumpen scheinen für den Markt des modernen Asset-Managements gewappnet.

Pumpen & Kompressoren | Fachbericht

Mehr Verfügbarkeit bei weniger Kosten

Ganzheitliche Planung und Umsetzung machen Druckluftsysteme sicherer und effizienter

Pumpen & Kompressoren | Fachbericht

Nichts als Reinheit

lfrei arbeitende Kolbenkompressoren sorgen für gleich bleibend gute Luftqualität

Pumpen & Kompressoren | Fachbericht

Druckluftverbrauch optimieren

Professionelle Services zur Analyse von Druckluftverbrauch und -qualität

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Forschung für die Sicherheit

Ohne Zweifel ist es richtig, die öffentliche Forschungsförderung als politisches und wirtschaftliches Steuerungsinstrument einzusetzen. Im Schwerpunkt dieser Förderung liegen deshalb technische Innovationen, die neue oder verbesserte Produkte oder Verfahren erwarten lassen, die unsere Lebensqualität erhöhen und unsere Wirtschaft beflügeln sollen. Hierfür stehen Begriffe wie Bio-, Nano-, Informations- und Kommunikationstechnologie, aber auch Umwelt und natürliche Ressourcen. Damit die eingesetzten Mittel die größtmögliche Wirkung entfalten, setzt die Forschungspolitik – auch national – seit einiger Zeit verstärkt auf große Verbundprojekte mit vielen Partnern. „Leuchtturmprojekte“ sollen Exzellenz bündeln, Sichtbarkeit gewährleisten und zu innovationsfreundlichen Rahmenbedingungen beitragen. Auch das ist sicherlich richtig. Es gibt aber auch andersgearteten Bedarf an Forschungsförderung. Mit ihrem Positionspapier vom März 2004 „Kompetenzsicherung und -weiterentwicklung in der Sicherheitstechnik“ hat sich die Dechema (Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie) zur Bedeutung des in Deutschland hohen Sicherheitsniveaus verfahrenstechnischer Anlagen geäußert, das nicht nur Mensch und Umwelt vor Schäden bewahrt, sondern unbestritten auch einen Wettbewerbsvorteil für die chemische Industrie und den Apparatebau darstellt. Zum Erhalt dieses Sicherheitsniveaus wird Bedarf an einer gezielten Forschungsförderung gesehen, als Voraussetzung für die notwendige sicherheitstechnische Qualifizierung im Rahmen der einschlägigen Hochschulausbildungen. Eine solche Förderung hatte es zwischen 1980 und 1995 gegeben. Bedarf wurde seinerzeit unter anderem wegen einer Reihe von Unfällen – außerhalb Deutschlands – gesehen. In dieser Zeit hat der Staat die Sicherheitsforschung national durch steigende Fördersummen bis jährlich 14 Millionen DM unterstützt. Zeitgleich wurde dieses Gebiet durch ein europäisches Forschungsprogramm „Major Technological Hazards“ mit 10 Millionen DM pro Jahr gefördert. Nach Einstellen dieser Förderprogramme ging das Interesse an der Sicherheitstechnik zurück. Indikatoren sind die Zahl der mit sicherheitstechnischen Fragen befassten deutschen Forschungsinstitute, deren Zahl sich seit Einstellung der Förderung etwa halbiert hat, die Zahl der sicherheitstechnischen Beiträge zu Tagungen, die Bewerberlage bei einschlägigen Stellenausschreibungen etc. Diese Tendenz verwundert nicht. Hochschullehrer müssen sich um Drittmittel bemühen. Drittmittel sind eines der üblichen Kriterien für den Nachweis der Forschungsqualität an den Universitäten – und nicht nur dort – wie auch der Qualität von einzelnen Hochschullehrern. Also wenden sich diese vermehrt den Themen zu, die gefördert werden. Das ist ja auch die Absicht. Nun ist für junge Menschen das Thema Sicherheit von technischen Produkten, Prozessen, Anlagen und Systemen im Allgemeinen weniger attraktiv als die eingangs angesprochenen Zukunftstechnologien und -themen. Erst recht, wenn in diesem Bereich tätige Hochschullehrer kein Geld beispielsweise für potenzielle Doktoranden haben. So entsteht ein Nachwuchsproblem, übrigens auch in anderen industriellen Bereichen. Nun hat Deutschland seit Anfang dieses Jahres wieder ein nationales Sicherheitsforschungsprogramm. Unter dem Titel „Forschung für die zivile Sicherheit“ geht es hier aber um die Abwehr von Bedrohungen durch Terrorismus oder extremistische Angriffe, also um den Bereich der Sicherheit, der im Englischen mit Security bezeichnet wird – im Unterschied zu Safety für technische Sicherheit. Der Versuch, Forschungsthemen zur Sicherheit der chemischen Industrie als kritische Infrastruktur in diesem Programm zu verankern, die sowohl Security- als auch Safety-relevant sind, ist zumindest für das derzeitige Programm fehlgeschlagen. Klar war bei diesem Versuch, dass bei Erfolg das damit verbundene Signal an die sicherheitstechnischen Institute ohnehin klein gewesen wäre; so entfällt es ganz. Mit dem Bundesministerium für Bildung und Forschung wurde schon vor und während der Entwicklung der nationalen Forschungsstrategie auf dem Gebiet der Sicherheit über das Thema „Kompetenzsicherung“ gesprochen. Die derzeitige Forschungspolitik steht jedoch einer unmittelbaren Förderung sicherheitstechnischer Forschung im Sinne der Dechema-Initiative entgegen. Auch die Europäische Union fördert nun wieder die Sicherheitsforschung. Der Security ist im 7. Rahmenprogramm ein eigener, prioritärer Themenschwerpunkt gewidmet. Damit die technische Sicherheit nicht zu kurz kommt, hatte sich rechtzeitig zur Vorbereitung des 7. RP die European Technology Platform Industrial Safety (ETPIS) formiert und Anfang 2006 der Europäischen Kommission ihre „Strategic Research Agenda“ vorgelegt. Diese zielt primär auf einen über die verschiedenen Industriezweige übergreifenden Ansatz zur Gewährleistung industrieller Sicherheit. Themen, die die Sicherheit verfahrenstechnischer Anlagen betreffen, sind aber auch enthalten (zum Beispiel zum Verständnis von Bränden und Explosionen, Modellierung und Simulation, Druckentlastungseinrichtungen). In den Aufruf 2007 ist mit dem Thema „Integriertes Risikomanagement in industriellen Systemen“ der übergreifende Ansatz eingeflossen, für den Aufruf 2008 werden zurzeit die Vorbereitungen getroffen. Hier will die Ende 2006 gegründete Nationale Spiegelplattform Industrielle Sicherheit (DE-TPIS) thematisch Einfluss nehmen. Der Dechema/GVC-Forschungsausschuss „Sicherheit in Chemieanlagen“ (heute in ProcessNet integriert) hatte bereits 2005 zur Unterlegung der Kompetenzsicherungsinitiative eine Forschungsthemensammlung seiner Arbeitsausschüsse aus Industriesicht bewertet und vier prioritäre Themenschwerpunkte identifiziert: Risiko und Zuverlässigkeit, Modellierung und Prozesssimulation, sicherheitstechnische Bewertung neuer Technologien und eben Kompetenzvermittlung. Diese Themen sollen nun in ihrer chemiespezifischen Ausrichtung von DE-TPIS über ETPIS in kommende Aufrufe des 7. RP eingebracht werden. Bisher allerdings hält sich die Mitwirkung der einschlägigen Industrie wie Forschungsinstitute in DE-TPIS bzw. in der hierfür eingerichteten DE-TPIS-Fokusgruppe Anlagensicherheit in deutlichen Grenzen. Durch die beschriebene Möglichkeit, mit Themen zur Sicherheit chemischer Anlagen an den Fördermitteln des 7. RP teilzuhaben, wird jedoch kaum eine grundsätzliche Änderung des Interesses der universitären und außeruniversitären Forschung an diesem Gebiet eintreten. Ebensowenig, wie vom neuen Sicherheitsforschungsprogramm der Bundesregierung eine Signalwirkung erwartet wurde. Die Chancen, die sich hier in der Sache bieten, sollten dennoch nicht ungenutzt bleiben. Eine solche Chance bietet die Mitarbeit in DE-TPIS, zu der hiermit ermuntert wird. Auf der Website von DE-TPIS (http://www.industrialsafety-tp.org/de/) finden Sie auch Informationen zu der Kompetenzsicherungsinitiative der Dechema. Die Idee einer spezifischen Forschungsförderung für die Sicherheit verfahrenstechnischer Anlagen muss unbedingt aufrecht erhalten werden.

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Gut behütet

Funkgeräte und Mobiltelefone schlagen bei Gefahr Alarm

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Sicherheit im Ganzen

Grundlagen und Maßnahmen zur Erstellung einer Sicherheitsarchitektur für leittechnische Netzwerke

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Hilft viel wirklich viel?

Verfügbarkeitsprobleme bei Systemfunktionen durch falsche Erdung von System-Massen

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Kompakter Schutz

Neues Blitzschutzkonzept reduziert Störspannungen

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Fast Ethernet eigensicher für die Prozessindustrie

Neue Wege im Explosionsschutz für schnelle Kommunikation

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Sicher funken

Energieautarke und kabellose Schaltgeräte sorgen für Kompatibilität zwischen Funk und Explosionsschutz

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Schneller ans Ziel

Neue Übertragungstechniken ermöglichen mehr Wirtschaftlichkeit im Ex-Bereich

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Gefahrlos entlasten

Hohe Sicherheit von Industrieanlagen durch effizienten Schutz bei Staubexplosionen

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Gefährdungsbezogen sicherer

Neue Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS) zum Explosionsschutz

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Sauggut und Ex-Zone als Kriterium

Einsatz von Saugern im explosionsgefährdeten Bereich für die Aufnahme brennbarer Stäube und problematischer Flüssigkeiten

Sicherheit & Ex-Schutz | Fachbericht

Fallbeispiele als Praxishilfe

Einteilung explosionsgefährdeter Bereiche in Zonen

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Anforderungen der Logistikpartner

Weltweit ist die Verpackungsbranche in die Internationalisierung der Märkte eingebunden: Während sich in den Industrieländern Sättigungstendenzen verstärken, entwickelt sich in Osteuropa und Asien der Verpackungsmarkt in rasantem Tempo. In diesem Umfeld wird auch die deutsche Verpackungsindustrie von weitreichenden Veränderungen erfasst, die neben technischen Fortschritten vor allem von den anhaltenden Tendenzen zur Globalisierung und Konzentration geprägt sind. Diesen Bedingungen sind ebenso die Warenvermittler unterworfen, die in der logistischen Kette die verpackten Erzeugnisse weiterleiten. Auch auf der Seite der Endkunden sind erhebliche Veränderungen, unter anderem hervorgerufen durch demografische Faktoren und neue Konsumgewohnheiten, zu verzeichnen, die sich auf den Bedarf an Verpackungen und deren Struktur auswirken. Hinzu kommen neue gesetzliche Erfordernisse. Mehr als 90 Prozent aller Gutarten werden von ihrer Herstellung bis zum Verbrauch von der Verpackung begleitet, darunter an erster Stelle Lebensmittel und weitere wichtige Bedarfsgüter. Die Verpackung trägt dazu bei, dass die Waren zum richtigen Zeitpunkt am gewünschten Ort in qualitätsgerechtem Zustand und mit möglichst geringen Kosten zur Verfügung stehen. Aufgrund des räumlich und häufig auch zeitlich immer stärkeren Auseinanderdriftens von Herstellung und Verbrauch der Waren ist das Zusammenspiel aller Logistikpartner gefordert. Jeder Partner der Logistikkette hat spezifische Anforderungen an die Verpackung, die bei der Neu- und Weiterentwicklung von Verpackungssystemen beachtet werden müssen, will man zu einer schlüssigen Gesamtlösung gelangen. Dies sollten Verpackungs- und Produkthersteller, aber auch Maschinenbauer und vor allem Handelseinrichtungen rechtzeitig erkennen und berücksichtigen. Die Hersteller der zu verpackenden Produkte müssen die Einflüsse und Entwicklungsrichtungen des Marktes im Visier haben, der häufigen Veränderungen der Verbraucherpräferenzen unterliegt. Diese sind dann Auslöser notwendiger Änderungen in den vorgelagerten Bereichen. Obwohl die Lebensmittelbranche nahezu die Hälfte aller Pack- und Hilfsmittel verbraucht, arbeiten gegenwärtig in Westeuropa weniger als 5 Prozent der Bevölkerung in diesem Bereich. In einigen Ländern Osteuropas sind es dagegen noch etwa 20 Prozent und in den Entwicklungsländern nahezu zwei Drittel. Trotzdem ist in diesen Regionen häufig keine ausreichende Versorgung sichergestellt, da die Nachernteverluste aufgrund mangelhafter Verpackung und ungünstiger Transport- und Handelsbedingungen beträchtlich sind. Um dies zu verändern, muss der Verpackungsgebrauch auch dort wachsen. In den hoch industrialisierten Ländern werden die fortschrittlichen Verteilungs- und Verpackungssysteme ebenfalls weiterentwickelt. Deshalb ist es für die verpackende Industrie erforderlich, neben der eigenen Produktentwicklung die Veränderungen am Verpackungsmarkt zu verfolgen. Sie sollte auf jeden Fall die unterschiedlichen Packstoffeigenschaften sowie deren Wechselbeziehungen zu ihrem Produkt und zur Abfülltechnik kennen, nach Möglichkeit mit Maschinenherstellern zusammenarbeiten und auch die im Distributionsprozess zu erwartenden Belastungen beachten. Die Packstoff- und Packmittelhersteller selbst sind ebenfalls permanenten Strukturveränderungen unterworfen, verursacht durch die Globalisierung der Märkte, durch immer kürzere Innovationszyklen bei gleichzeitig enger werdendem Spielraum für Entwicklungen infolge juristischer und ökonomischer Restriktionen, durch die Verknappung nicht nachwachsender Rohstoffe, aber auch durch verbesserte Informationstechnologien und andere technische Neuerungen. Auswirkungen sind steigende Anforderungen an die Qualität der Produkte und an die Flexibilität der Zulieferer. Zunehmend dient die Verpackung der Industrie als Marketinginstrument. Dieser Trend, der mit der Einführung des Selbstbedienungshandels begann, hat zu einer immensen Aufwertung der Informations- und Werbefunktion der Verpackung geführt. Diese Tendenz wird weiter bestehen bleiben. Entwicklungsschwerpunkte werden neue Materialkombinationen mit verbesserten Qualitäts- und Konstruktionsmerkmalen sowie interessante gestalterische Lösungen sein, um bei dem bestehenden Überangebot an Waren Akzente setzen und den Käufer überzeugen zu können. Da die Produktlebenszyklen ständig kürzer werden, steigen auch die Forderungen nach Schnelligkeit und Flexibilität der Verpackungsanlagen. Die Maschinenhersteller müssen sich auf das Angebot von kompletten Linien mit kurzen Umrüstzeiten und nach Möglichkeit auswechselbaren Baugruppen einstellen, um die rasche Umsetzung neuer Verpackungslösungen – von der Verkaufsverpackung bis zur Ladeeinheit – unterstützen zu können. Der Handel ist aus logistischer Sicht ein wesentliches Glied bei der Verteilung der Waren. Das immer breiter werdende Warensortiment führt zu steigenden Kosten, die nur durch eine effiziente Logistik abzufangen sind. Daraus leiten sich ebenfalls Anforderungen an die Verpackung ab, die zum Beispiel unter dem Stichwort ECR zur Zeit europaweit umgesetzt werden. Sie korrespondieren eng mit den Forderungen der Dienstleister, die für Transport und Lagerung der Waren zuständig sind. Die gegenwärtigen Anforderungen an die Verpackung werden auch seitens des Handels von der Produktvielfalt und einem übersättigten Markt zum einen und dem Wettbewerbsdruck zum anderen geprägt. Die Produktvielfalt erfordert, dem Design der Verpackung noch mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Der Kostendruck verlangt aber die Beachtung von Maßfestlegungen, günstige Handlingeigenschaften, die Einsparung von Verpackungsstufen, die Einhaltung der Sicherheitserfordernisse und eine eindeutige Kennzeichnung. Hinsichtlich des Aspektes der Verpackungsentsorgung wurde der Handel als Verteiler der Ware vom Gesetzgeber in besonderem Maße in die Pflicht genommen, denn er hat seit Inkrafttreten der Verpackungs-Verordnung dafür zu sorgen, dass Verpackungen in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Deshalb hat der Handel Anforderungen an die Verpackung formuliert, die vom Verpacker zu realisieren sind. Sie beinhalten Materialpräferenzen wie die Verwendung recycelbarer Packstoffe und Hilfsmittel, die Beschränkung von Volumen und Gewicht der Verpackung auf das notwendige Maß und auch die Einhaltung der Mehrwegverpackungsquote. Auf dem Weg zum Verbraucher hat die Packung zahlreiche Transport-, Umschlag- und Lagerungsvorgänge zu überstehen. Dabei sind neben der problemlosen Handhabbarkeit und eindeutigen Kennzeichnung der Packung, ihrer optimalen Passfähigkeit bei der Bildung von Ladeeinheiten, der Raumausnutzung in den Transportmitteln und Lagereinrichtungen vor allem die Schutzeigenschaften der Verpackung von Bedeutung. Bei den Gütern des täglichen Bedarfs wird auch künftig der Einsatz standardisierter und in großen Stückzahlen auf Hochleistungsanlagen gefertigter Verpackungen vorherrschen, wobei natürlich die immer bessere Kenntnis der in der Logistikkette auftretenden Belastungen zur weiteren Minimierung der Warenschäden beitragen sollte. Der Verbraucher ist die letzte, aber entscheidende Stelle. Er urteilt darüber, ob alle Anstrengungen, die unternommen wurden, lohnend waren. Dabei wählt er das Produkt zwar häufig nur über die Verpackung aus, aber er kauft es im allgemeinen trotzdem nicht wegen der Hülle, sondern mit der Hülle. Dementsprechend erwartet der Verbraucher von der Verpackung, dass sie das Produkt unversehrt enthält, alle erforderlichen Informationen über den Inhalt vermittelt, sich gut handhaben lässt und möglichst ästhetisch aussieht. Außerdem wünscht er sich Verpackungen, die zwar alle Vorteile neuester Entwicklung in sich vereinen, aber trotzdem nach dem Gebrauch problemlos zu beseitigen sind. Immer bessere Convenience-Eigenschaften der Produkte und hohe Qualitätsmaßstäbe erfordern den Einsatz qualitativ hochwertiger Packstoffe und entsprechender Verpackungstechnik, aber auch den sorgsamen Umgang mit den Packungen in der gesamten Logistikkette. Die neuen Herausforderungen müssen mit einer immer rationelleren, konzentrierten Gestaltung von Produktions-, Verpackungs- und Transporteinheiten und mit größerem Werbeaufwand einhergehen. Auch künftig wird der Erfolg der Verpackung daran gemessen werden, wie es ihr gelingt, in dem sich wandelnden Umfeld ihren logistischen Auftrag zu erfüllen.

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Schlüsselinformationen gewinnen

Scorecard- & Prozessportale im Logistikmanagement

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Gläserne Produktion

Software sorgt für Transparenz in Produktions- und Fülldaten

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Qualität ohne Lücken

Automatische Rückverfolgung durch RFID in der Lebensmittel-Produktion

Logistik & Verpackung | Fachbericht

In engen Grenzen

Temperaturgeführte Logistik in der Warendistribution

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Eine Frage der Genauigkeit

Abfüll- und Dosiermaschinen stellen hohe Anforderungen an die Messtechnik

Logistik & Verpackung | Fachbericht

Dem kleinsten Leck auf der Spur

Inline Verpackungs-Dichtheitsprüfung sorgt für Sicherheit