Automatisierung modularer Anlagen in der Prozessindustrie

Unternehmen der Prozessindustrie sehen sich Herausforderungen bezüglich kürzerer Produktlebenszyklen und volatiler Absätze ausgesetzt. Im Kontext von Industrie 4.0 wird der Ruf nach spezifischeren und individuelleren Produkten sowie sinkenden Losgrößen vernehmbar. Die Folge dieser veränderten Bedingungen sind die Notwendigkeit der Verkürzung der time-to-market und eine wirtschaftliche Produktion unterschiedlicher Absatzmengen mit einer einhergehenden Wandlungsfähigkeit von Anlagen der Prozessindustrie.

Modularisierung ist ein Befähiger von Wandlungsfähigkeit. Vorteile ergeben sich unter anderem bei der Erhöhung von Kapazitäten durch Numbering-Up anstelle von Scale-Up sowie Flexibilität durch Rekonfigurierbar- und Erweiterungsfähigkeit von modularen Anlagen.

Innerhalb des Engineering von Anlagen und der Entwicklung von mechatronischen System sind verschiedene Gewerke beteiligt. Die Modularisierung in den Bereichen der Mechanik, Elektrik und Verfahrenstechnik ist bereits möglich. Für die Nutzung der sich ergebenden Vorteile ist eine Automatisierung notwendig, die diese Modularität und Flexibilität unterstützt.

Durch die Trennung der Modulentwicklung von dem Engineering der Anlagen wird der projektabhängige Engineeringaufwand für das Engineering der jeweiligen Anlage gesenkt.

Die aktuelle Forschung an der Professur für Automatisierungstechnik beschäftigt sich in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern ABB und WAGO sowohl mit der Automatisierung von Modulen als auch mit der übergeordneten Prozessführungsebene (PFE).

Die Entwicklung einer Schnittstelle zwischen den Modulen und der PFE in Form eines Modul Type Packages (MTP), die Anforderungen an Module und die PFE im Kontext der modularen Automation und die Steuerung modularer Anlagen werden untersucht.

Hierzu gehören: Eine Methodik zum sicheren Umschalten von Modulzuständen, Methoden zur Orchestrierung der Prozess-Dienste auf Basis einer Service-orientierten Architektur und Methoden zur effizienten Kommunikation, sowohl zwischen unterschiedlichen Modulen als auch zwischen Modulen und PFE.

Das Thema wird derzeit bearbeitet durch Herrn M.Sc. Henry Bloch, M.Sc. Sophia Cordes, M.Sc. Artan Markaj

Bis zu seinem Wechsel zu WAGO Kontakttechnik wurde dieses Thema an der Professur maßgeblich durch Herrn Dipl.-Ing. Thomas Holm bearbeitet.

 

HSU

Letzte Änderung: 15. April 2020