Engineering im Anlagen- Lebenszyklus die Erfolgsfaktoren

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1 Engineering im Anlagen- Lebenszyklus die Erfolgsfaktoren Dr. Thomas Tauchnitz Sanofi-Aventis Deutschland GmbH SFP PG6 Engineering, H Frankfurt am Main Deutschland

2 Zum Thema Life Cycle Management Inhalt des Referates: LCM der Produktionsanlagen einschließlich der Automatisierungstechnik NICHT: LCM der pharmazeutischen Produkte Inhalt: Drei vermeintliche Gegensätze Anschaffungskosten vs. Lebenszykluskosten Kompetenz vs. Wettbewerbsfähigkeit Optimalität vs. Wiederverwendbarkeit Drei Erfolgsfaktoren Wiederverwendbarkeit Durchgängigkeit und Integration Qualität

3 1. Gegensatz: Anschaffungskosten vs. Lebenszykluskosten Anschaffungskosten Engineeringkosten Materialkosten Montagekosten Lebenszykluskosten Wartung und Inspektion Instandsetzung Systemaktualisierung

4 Wolfgang Albert, NAMUR-HS 2009: TCO bei PLS

5 1. Gegensatz: Anschaffungskosten vs. Lebenszykluskosten Anschaffungskosten Engineeringkosten Materialkosten Montagekosten Qualifizierungskosten Inbetriebnahmekosten Inbetriebnahmegeschwindigkeit Lebenszykluskosten Wartung und Inspektion Instandsetzung Systemaktualisierung Re-Qualifizierungskosten Inbetriebnahmekosten Inbetriebnahmegeschwindigkeit

6 1.Gegensatz: Anschaffungskosten vs. Lebenszykluskosten Anschaffungskosten Engineeringkosten Materialkosten Montagekosten Qualifizierungskosten Inbetriebnahmekosten Inbetriebnahmegeschwindigkeit Lebenszykluskosten Wartung und Inspektion Instandsetzung Systemaktualisierung Re-Qualifizierungskosten Inbetriebnahmekosten Inbetriebnahmegeschwindigkeit Herausforderung: Kostentransparenz

7 2. Gegensatz: Kompetenz vs. Wettbewerbsfähigkeit Kompetenz ist teuer Bessere Ausbildung höhere Lohnkosten Fortbildung Seminarkosten, Ausfallzeiten Deutsche Löhne vs Globalisierung Engl. Competence Competitive Ohne Kompetenz keine Wettbewerbsfähigkeit Komplexität der Automatisierungstechnik erfordert vielseitige Spezialisten: Technologie, Werkzeuge, Applikation

8 Kompetenz muss gemanaged werden VDI 5610 Wissensmanagement im Ingenieurwesen Sensibilisierung Strategie-Definition Bestandsaufnahme Konzeption Realisierung Einsatz und kontinuierliche Verbesserung

9 3. Gegensatz: Optimalität vs. Wiederverwendbarkeit Wir benötigen optimale Lösungen... Software-Design Funktionalität, z.b. Bedienoberfläche Energiemanagement aber aus wiederverwendbaren Modulen?!?... sparen Kosten... haben hohe Qualität... erlauben schnelle Projektabwicklung ProcessNET: Die 50-Prozent-Idee

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12 3. Gegensatz: Optimalität vs. Wiederverwendbarkeit Modularität ist keine Ausrede für mangelnde Kreativität!

13 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit Ohne Wiederverwendbarkeit Das Rad immer wieder neu erfinden Immer wieder neue Fehler machen Teure Unikate (handwerklich, nicht industriell) Hohe Qualifikation erforderlich Lange Lieferzeit Aber Wiederverwendbarkeit erfordert Gutes Konzept Zentrale Pflege Standardisierung Politischen Wille Geeignete Werkzeuge

14 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Modularisierung WFI RD V1451 F1411 N2 DL Luft P1052 V1025 V1024 V1413 V1053 V1415 V1414 V1121 V1021 V1051 V1071 V1072 P1011 V1041 V1061 Füllstutzen Sprühdüsen Begasen direkt T2 Lanze WT Y1 Y2 T1 N1 S1 V1181 V1311 V1182 V1319 V1432 V1417 V1322 V1184 V1313 WFI Entleerung WFI Handentnahme Produktleitung Entleerung Produktleitung Probenahme Erstellt: Daniela Jung

15 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Hierarchie Module sind auf verschiedenen Ebenen erforderlich Vaku um CIP RD RD Y1 Y2 Y3 Y5 Y4 N2 Luft V1 V2 V1 V1 Rezept/Teilrezept H1 Y6 Y7 Y8 T1 Grundoperation Füllstutzen Sprühdüse Sprühdüse T2 Y3 P1011 Y1 WT Y2 Grundfunktion = Fahrweise eines Equipment Moduls T1 N1 S1 Y4 V1 Typical, z.b. Ansteuern eines Ventils V1417 Erstellt: Daniela Jung

16 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Hierarchie Module sind auf verschiedenen Ebenen erforderlich Vaku um CIP RD RD Y1 Y2 Y3 Y5 Y4 N2 Luft V1 V2 V1 V1 Rezept/Teilrezept H1 Y6 Y7 Y8 T1 Grundoperation Füllstutzen Sprühdüse Sprühdüse T2 Y3 P1011 Y1 WT Y2 Grundfunktion = Fahrweise eines Equipment Moduls T1 N1 S1 Y4 V1 Typical, z.b. Ansteuern eines Ventils V1417 Erstellt: Daniela Jung

17 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Hierarchie Module sind auf verschiedenen Ebenen erforderlich (nach DIN/EN/IEC 61512) Vaku um CIP RD RD Y1 Y2 Y3 Y5 Y4 N2 Luft V1 V2 V1 V1 Rezept/Teilrezept H1 Y6 Y7 Y8 T1 Grundoperation Füllstutzen Sprühdüse Sprühdüse T2 Y3 Grundfunktion = Fahrweise eines Equipment Moduls Grundfunktion Druck Fahrweise 1: überlagern Fahrweise 2: belüften Fahrweise 3: SIP P1011 T1 N1 S1 WT Y1 Y2 Y4 V1 Typical, z.b. Ansteuern eines Ventils V1417 Erstellt: Daniela Jung

18 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Hierarchie Module sind auf verschiedenen Ebenen erforderlich Vaku um CIP RD RD Y1 Y2 Y3 Y5 Y4 N2 Luft V1 V2 V1 V1 Rezept/Teilrezept H1 Y6 Y7 Y8 T1 Grundoperation Füllstutzen Sprühdüse Sprühdüse T2 Y3 Grundfunktion = Fahrweise eines Equipment Moduls Grundoperation SIP GF Druck: Fahrweise SIP GF Rühren: Fahrweise aktiv GF Fahrweise 3: P1011 T1 N1 S1 WT Y1 Y2 Y4 V1 Typical, z.b. Ansteuern eines Ventils V1417 Erstellt: Daniela Jung

19 1. Erfolgsfaktor: Wiederverwendbarkeit durch Hierarchie Module sind auf verschiedenen Ebenen erforderlich Vaku um CIP RD RD Y1 Y2 Y3 Y5 Y4 N2 Luft V1 V2 V1 V1 Rezept/Teilrezept H1 Y6 Y7 Y8 T1 Grundoperation Rezept oder Bedienung über Sprühdüse Buttons auf dem Bedienbildschirm? Füllstutzen Sprühdüse T2 P1011 WT Y3 Y1 Y2 Grundfunktion = Fahrweise eines Equipment Moduls T1 N1 S1 Y4 V1 Typical, z.b. Ansteuern eines Ventils V1417 Erstellt: Daniela Jung

20 Spohr (Siemens): andere PLS-Struktur erforderlich

21 Spohr (Siemens): andere PLS-Struktur erforderlich

22 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit und Integration Durchgängigkeit im Engineering Durchgängigkeit im Lebenszyklus Durchgängigkeit über die Gewerke hinweg Durchgängigkeit in der Informationshierarchie

23 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit und Integration Prozess- Entwurf Anlagenplanung und -errichtung Betrieb der Anlage BatchPlus CAD CAD (R+I, (R+I, Aufstellungspl.) Aufstellungspl.) SAP Herstell- Anweisung Rezept... Datenblatt PLT-Datenbank Piping Q-Dokum. PLS MES, EBR

24 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit und Integration Modul: Pumpe besteht aus: Pumpe Motor EU M FIC Ventile Rohrteile Durchflussmesser Umrichter Abgang Stromversorgung Motorverriegelung (CFC) Durchflussregelung (CFC) Qualifizierung (DQ, IQ) Und wer jetzt die Pumpe auf das R&I-Schema zeichnet, legt alle diese Objekte an

25 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit über die Gewerke hinweg Comos PT von Siemens

26 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit Comos PT PCS 7 Produktion Verfahrenstechnik Softwareerstellung Inbetriebnehmer Betrieb.. Automatisierer

27 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit Comos PT PCS 7 Produktion Verfahrenstechnik Softwareerstellung Inbetriebnehmer Betrieb.. Automatisierer

28 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit Comos PT PCS 7 Produktion Verfahrenstechnik Comos PT Comos PT PCS7 SADG Siemens Siemens Automatisierer

29 NAMUR-Datencontainer vom Arbeitskreis 1.10 PLS- Engineering, NAMUR-HS, Scherwietes

30 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit in Informationshierarchie z.b. SAP z.b. SIMATIC IT z.b. PCS 7 Aktoren, Sensoren

31 2. Erfolgsfaktor: Durchgängigkeit in Informationshierarchie z.b. SAP z.b. SIMATIC IT z.b. PCS 7 Aktoren, Sensoren Wie viele Engineering- Tools brauche ich hierfür???

32 3. Erfolgsfaktor: Qualität Qualität = Maß der Übereinstimmung der Eigenschaften mit der Spezifikation Qualität = GMP = Lästiger Papierkram? Qualität = einzige Chance zum Erfolg?

33 3. Erfolgsfaktor: Qualität nach CMMI Das Capability Maturity Model (CMM) ist ein Modell, mit dem der Entwicklungsprozess von Software beschrieben, beurteilt und verbessert werden kann. Auf Deutsch wird es als Reifegradmodell bezeichnet. Es geht aber nicht um die Reife der Software, sondern um die Reife des Software-Entwicklungsprozesses CMMI steht für das CMM Integration Projekt, mit dem die CMMs vereinheitlicht wurden.

34 3. Erfolgsfaktor: Qualität Die Ebenen nach CMMI 1) Initial (chaotic, ad hoc, individual heroics) - the starting point for use of a new process. 2) Managed - the process is managed in accordance with agreed metrics. 3) Defined - the process is defined/confirmed as a standard business process, and decomposed to levels 0, 1 and 2 (the latter being Work Instructions). 4) Quantitatively managed 5) Optimizing - process management includes deliberate process optimization/improvement.

35 3. Erfolgsfaktor: Qualität: Die Ebenen im Einzelnen, angewandt auf Engineering und Instandhaltung 1 - Initial Dies ist der Grundzustand, den jede Organisation erreicht, auch ohne dass ein Prozess für das Engineering und die Instandhaltung definiert und umgesetzt wird. Kosten, Zeiten und Qualität sind nicht vorhersehbar. 2 - Managed Ein grundlegender Prozess existiert. Die Planung neuer Projekte und der Instandhaltung erfolgt anhand der Erfahrungen mit vergangenen Projekten und Anlagen. Zeiten sind einigermaßen kontrollierbar. Kosten und Qualität unterliegen starken Schwankungen. 3 - Defined In der Organisation ist ein typischer Engineering-Prozess und Instandhaltungsprozess eingeführt und dokumentiert. Eine spezielle Organisationseinheit ist für die Umsetzung verantwortlich. Kosten und Zeiten sind hier einigermaßen zuverlässig bewertbar. Qualität ist immer noch Schwankungen ausgesetzt. 4 - Quantitatively Managed Sowohl für das Engineering als auch für die Instandhaltung werden quantitative Ziele vorgegeben, ihre Erreichung gemessen und überwacht. Zeiten, Kosten und Qualität sind zuverlässig kontrollierbar. 5 - Optimizing Die gesamte Organisation konzentriert sich auf das Finden von Schwächen und die weitere Verbesserung des Prozesses.

36 Zusammenfassung Drei vermeintliche Gegensätze Anschaffungskosten vs. Lebenszykluskosten Kompetenz vs. Wettbewerbsfähigkeit Optimalität vs. Wiederverwendbarkeit Drei Erfolgsfaktoren Wiederverwendbarkeit Durchgängigkeit und Integration Qualität Engineering im Anlagen-Lebenszyklus es gibt gute Ideen, aber es ist auch noch viel zu tun