So profitieren HMI-Anwender von einem Prozess-Historian. von Jim Frider, Product Marketing Manager, Information Products, Schneider Electric

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1 So profitieren -Anwender von einem Prozess- von Jim Frider, Product Marketing Manager, Information Products, Schneider Electric

2 How Users can Benefit from a Process Heutzutage hat jeder mit einem Smartphone sofortigen Zugriff auf eine immense Flut an Informationen. Stellt sich Ihnen eine Frage, erhalten Sie die Antwort in Sekunden. Was das angeht, leben wir in einer aufregenden Zeit. Wenn Sie in einem Industriebetrieb arbeiten, ist es jedoch häufig schwierig oder sogar unmöglich, die benötigten Detailinformationen zu finden, um ein Problem zu lösen oder einen Prozess zu optimieren. Selbst Bedienern mit Zugriff auf die von den Leitsystemen eingehenden Echtzeitdaten fällt es häufig schwer, auftretende Probleme zu verstehen. Warum ist das so? Das Problem Die Lösung Viele Industrieanlagen verwenden -Anwendungen (Human Machine Interface), um die Echtzeit-Prozessdaten anzuzeigen und die modernen Industrieprozesse zu bedienen. Die Erfassung und Speicherung der Prozessdaten erfolgt dabei häufig nur lückenhaft. Treten irgendwann Probleme auf was sie unweigerlich tun steht eine vollständige Prozesshistorie oft nicht zur Verfügung. Ohne einen solchen Prozessverlauf sinkt die Effektivität jedes einzelnen Mitarbeiters. Eine Optimierung der Prozesse wird ebenfalls deutlich erschwert. Angesichts eines stetig steigenden Wettbewerbsdrucks ist eine geringe Optimierungsgeschwindigkeit jedoch keine erfolgversprechende Strategie. Heute bieten Prozessdaten-s eine bewährte Methode, die Daten aus den HIM-Systemen zu erfassen und zu speichern und damit die Lücken im Archiv der Prozesshistorie zu schließen. Für den Zugriff auf die in den s gespeicherten Prozessdaten stehen zudem vielfältige Berichts- und Werkzeugen zur Auswahl. Mit -Daten können Unternehmen: Probleme schneller beheben Verbesserungspotenziale einfacher erkennen Behördliche Auflagen kostengünstig umsetzen Prozessdaten-s und integrierte Datenanalyse-s sind seit mehr als 25 Jahren erhältlich. Bei den aus der Stromwirtschaft und Prozess-Großindustrie stammenden Prozess- s handelt es sich um spezialisierte Datenbankanwendungen zur Erfassung von Daten aus hochvolatilen Industrieprozessen. Es gibt drei Hauptgründe, warum s sich für Industrieanwendungen besser eignen als relationale Datenbanken: 1. Gesamt-Datenvolumen moderne Leit-/Überwachungssysteme erzeugen riesige Datenmengen; in wenigen Monaten kommen leicht mehrere hundert Gigabyte zusammen. 2. Datenspeicherraten mehrere zehntausend Datenwerte pro Sekunde sind in Industrie-Umgebungen keine Seltenheit. Damit sind normale relationale Datenbanken überfordert. 3. Zeitfolgedaten - kontinuierliche Eigenschaften wie Durchflüsse und Temperaturen werden in regelmäßigen Abständen gemessen. Das Speichern und Abrufen dieses Datentypus gestaltet sich mit relationalen Datenbanken kompliziert. Prozess-s wurden entwickelt, um diese Defizite relationaler Datenbanken zu überwinden. Heute sind s für Industrieprozesse jeder Größe und Art verfügbar von der Erfassung aus einzelnen Maschinen und Prozessen bis zur gesamten Anlage und sogar standortübergreifend. Wichtige Aspekte Konnektivität Wenn Sie keine Verbindung zu Ihren Daten herstellen können, ist die Erfassung einer vollständigen Prozess-Historie nicht möglich. Moderne s, die in -Systeme integriert sind, wie der Wonderware, erlauben grundsätzlich die Erfassung jedes im dargestellten Parameters. Außerdem sollten Sie s wählen, die mit möglichst vielen Drittanbieter-Datenquellen kommunizieren können und OPC- Verbindungen unterstützen. Schneider Electric White Paper - Wonderware Seite 2

3 How Users can Benefit from a Process Implementierung Bei jeder Softwareanwendung ist die korrekte Implementierung der Schlüssel zum Erfolg. Das gilt natürlich auch für Prozess-s. s, die in s integriert sind, können den für die Konfiguration benötigten Zeitaufwand jedoch deutlich senken, genauso wie das Implementierungsrisiko. Ein Beispiel hierfür ist der Wonderware, der sich mithilfe der Messstellenliste aus Wonderware InTouch automatisch selbstkonfigurieren kann. Dieser automatisierte Vorgang spart Zeit und senkt die Gefahr von Konfigurationsfehlern. Erweiterbarkeit Wie bereits erwähnt, lassen sich moderne s auf die unterschiedlichsten Industrieanwendungen skalieren. s, die mehrere Ebenen (Tiers) unterstützen, bieten jedoch einen deutlichen Vorteil. Bei einer solchen hierarchischen -Architektur erfassen die untergeordneten s (Tier 1) die Daten auf lokaler Ebene. Auf dieser Ebene werden die Daten den Mitarbeitern zur Verfügung gestellt. Außerdem können alle oder einige der Tier-1-Daten an einen übergeordneten Tier-2- übermittelt werden. Dort werden sie archiviert oder automatisch verdichtet, um die Analyse durch andere Unternehmensmitarbeiter zu erleichtern. Achten Sie bei der Auswahl des s daher auf eine flexible Skalierbarkeit, einschließlich der Möglichkeit einer hierarchischen Architektur. Abbildung 1 Hierarchische - Architektur Cloudbasierter - Tier 2 Zentrales Berichtsund Aufzeichnungssystem Tier 1 Lokale Störungssuche und Zwischenspeicherung Hochverfügbarkeit/Systemwiederherstellung Je mehr sich die Mitarbeiter an den einfachen Zugriff auf den Prozessverlauf gewöhnen, um so wichtiger wird die Verfügbarkeit dieser Systeme. Einige s sind in der Lage, die empfangenen Daten zwischenzuspeichern, falls das primäre Kommunikationsnetzwerk ausfällt. Sobald die Kommunikation wiederhergestellt ist, werden die Daten an den weitergeleitet, sodass keine Informationen des Prozessverlaufs verloren gehen. Diese wichtige Store-and-Forward genannte Funktionalität sollte jeder Prozess- besitzen. In vielen Unternehmen ist die Virtualisierung mittlerweile Standard. Die Anbindung an Virtualisierungsplattformenvon VMware und Microsoft (Hyper-V) ist eine weitere Methode, das Risiko beim Einsatz hochverfügbarer -Lösungen zu minimieren, genauso wie bei Lösungen zur Systemwiederherstellung (Disaster Recovery). Im letzteren Beispiel, befinden sich redundante s an räumlich getrennten Einrichtungen, um selbst im Falle von Naturkatastrophen oder bei menschlichem Versagen die Unversehrtheit der Daten zu gewährleisten. Schneider Electric White Paper - Wonderware Seite 3

4 How Users can Benefit from a Process Berichte und Analysen Um -Daten in verwertbare Informationen zu verwandeln, sind die Mitarbeiter auf Berichte und weitere Arten der Datenvisualisierung angewiesen. s müssen daher über eine Vielfalt an integrierten Werkzeugen zur Datenanalyse, Trenddarstellung und Berichtserstellung verfügen. Nur so erhalten die Verantwortlichen bei Bedarf die passenden Informationen. Webbasierte Tools bieten Anwendern einen komfortablen Zugriff auf ausgewählte Anlageninformationen. Moderne mobile Geräte sorgen dafür, dass die Mitarbeiter jederzeit über alle Aspekte der Anlagenleistung auf dem Laufenden sind. Spezielle Analysesoftware wie Wonderware Intelligence kann ebenfalls genutzt werden, um ausführlichere Prozessanalysen durchzuführen und Übersichtsanzeigen zur Anlagenleistung zu erstellen. Abbildung 2 Zugriff auf Analysesoftware von Tablets und anderen mobilen Geräten Mobile Lösungen In der heutigen Arbeitswelt ist Mobilität unverzichtbar. Dank der Allgegenwart von Smartphones und Tablets können Mitarbeiter von Industrieunternehmen heute unabhängig von ihrem Standort und jederzeit Informationen per Fingerzeig abrufen. Mobile Berichtsanwendungen wie Wonderware SmartGlance erlauben das Versenden von Berichten direkt an die Mobilgeräte der Mitarbeiter. Unternehmens- und Planungsverantwortliche können die Prozesse mithilfe von EMI-Lösungen (Enterprise Manufacturing Intelligence) wie Wonderware Intelligence analysieren. Sie können einem bestimmten Problem auf den Grund gehen oder Leistungs-Übersichtsanzeigen (Dashboards) erstellen, um die zuständigen Mitarbeiter auf dem Laufenden halten. Abbildung 3 Wonderware SmartGlance sendet Mitarbeitern Push- Benachrichtungen auf ihre Smartphones Schneider Electric White Paper - Wonderware Seite 4

5 How Users can Benefit from a Process Arbeitsprozesse Der Zugriff auf Ihre Prozesshistorie ist ohne Frage ein großartiges Hilfsmittel. Aber was tun Sie, wenn ein Problem auftritt, bei dem Sie aktiv werden müssen? Spontanmaßnahmen sind nützlich, aber möglicherweise wollen Sie die Aktivitäten zu einem Problem nachvollziehen, das nach Ansicht der -Daten erkannt wurde. Workfow-Management-Anwendungen wie Wonderware Workfow sind direkt in Anwendungen wie,, MES sowie Mitteilungsdienste wie SMS, integriert. Sie stellen sicher, dass bestimmte Arbeiten jedes Mal korrekt ausgeführt werden. Da jeder Arbeitsvorgang aufgezeichnet wird, verfügen die Verantwortlichen über ein genaues Protokoll, welche Maßnahmen wann erfolgt sind Informationen, die sie für zukünftige Verbesserungsmaßnahmen nutzen können. Besonders im Zusammenhang mit behördlichen Auflagen oder Sicherheitsfragen sind Workfow- Management-Lösungen ein wichtiges Hilfsmittel. Abbildung 4 Beispiel- aus Wonderware Workfow [Start] [ApprovalActivityTarget] [Approved] [Successful] [ApprovalActivitySource] [Abort Activity Execution1] [Logger1] Typische Konfiguration Die Anbindung eines an eine -Lösung ist normalerweise recht unkompliziert, vor allem wenn der in der -Anwendung integriert ist. In kleineren Anwendungen wird der häufig auf demselben Rechner wie die -Lösung installiert. Normalerweise läuft der jedoch aus Gründen der Performance und Zuverlässigkeit auf einem separaten. Im Folgenden einige typische -Konfigurationen je nach Größe des Unternehmens. Single Site Abbildung 5 Konfiguration für einen Standort Leitsystem- - Schneider Electric White Paper - Wonderware Seite 5

6 How Users can Benefit from a Process Mehrere Standorte Unternehmensnetzwerk Tier 2 - Berichts- Abbildung 6 Konfiguration für mehrere Standorte WAN Standort- Analysis- Lokaler Standort- Lokaler Standort- Lokaler Hierarchische -Architektur Unternehmensnetzwerk Tier 2 - Berichts- Abbildung 7 Hierarchische Konfiguration Leitsystem- Tier 1 - Schneider Electric White Paper - Wonderware Seite 6

7 So profitieren -Anwender von einem Prozess- Fazit Moderne Industrieunternehmen, die ihre Kosten minimieren, ihre Produktivität maximieren, den Ausschuss reduzieren sowie die Sicherheits- und Umweltschutzvorschriften einhalten wollen, kommen heute ohne eine vollständige Prozesshistorie nicht mehr aus. s sind Softwareanwendungen, mit denen jede -Lösung erweitert werden kann, um den gesamten Prozessverlauf zu Zwecken einer späteren Fehlersuche und Analyse aufzuzeichnen. Sie sind im hohen Maße skalierbar, sicher und können dank einer großen Palette verfügbarer Berichts- und s, sowohl für Desktop-PC als auch für mobile Geräte, jeden Mitarbeiter mit nützlichen Informationen versorgen. s und -Anwendungen bieten eine perfekte Lösung für alle Industrieunternehmen, die ihre Produktion optimieren und ihre Erlöse maximieren wollen. Weitere Informationen finden Sie auf Schneider Electric Invensys Systems GmbH Hermann-Klammt-Str. 1-3, D Neuss, Deutschland Tel: Fax: Copyright Alle Rechte vorbehalten. Invensys, das Invensys-Logo, Avantis, SimSci und Wonderware sind Marken von Invensys plc, bzw. seinen Tochter- und Beteiligungsgesellschaften. Alle anderen hier genannten Marken- und Produktnamen sind i.d.r. Marken ihrer jeweiligen Eigentümer. PN WW-4209-DE Rel. 06/14