Neudenken der Cloud, um Unternehmensprozesse und -technik zu ermöglichen

Mariana Dionisio, Product Marketing Director von DeltaV, erklärt, wie Unternehmen dank fortschrittlicher, in der Cloud gehosteter Softwarelösungen ihre Projektplanung und ihren Betrieb effizienter gestalten können, was zu optimierten Prozessen und niedrigeren Kosten führt.

In den letzten zehn Jahren ist die Cloud zu einem Synonym für groß angelegte Datenspeicherung, Softwareverteilung und in jüngster Zeit auch für „Big-Data-Analysen” geworden. Dank der verbesserten Reaktionsfähigkeit der Netzkommunikation, Software-Innovation und der neu gestalteten organisatorischen Workflows sowie des gestiegenen Vertrauens, das auf jahrelanger zuverlässiger Nutzung in der IT basiert, wird die Cloud zu einem integralen Echtzeit-Bestandteil der Workflow-Strategien von Herstellern: vom Management von Investitionsprojekten bis hin zum täglichen Produktionsbetrieb.

Datensilos bremsen betriebliche Verbesserungen aus 
Unternehmen sind bestrebt, aus den betrieblichen Systemen einen zusätzlichen Nutzen zu ziehen, der über die reine Produktionssteuerung hinausgeht. Investitionen in Systeme, Sensoren und Steuerelemente haben dazu beigetragen, Aufgaben zu rationalisieren und die Leistung von Anlagen zu optimieren. Durch eine mehrdimensionale Optimierung können jedoch noch größere Gewinne erzielt werden. So können beispielsweise Daten über die Zuverlässigkeit von Ausrüstungen mit Prozessdaten kombiniert werden, um deren gegenseitige Auswirkungen zu verstehen. Dennoch sind anlageninterne Technologiesysteme und ihre Daten häufig nach Rollen isoliert, was es schwierig macht, Prozessdaten für Zuverlässigkeitsverbesserungen zu nutzen und umgekehrt. Ebenso waren detaillierte Leistungsdaten auf der Ebene von Einheiten oder Maschinen einer Anlage für zentrale technische Ressourcen oder andere Einrichtungen nur begrenzt sichtbar. Dies beschränkt die Möglichkeit, die besten Verhaltensweisen einer Einrichtung zu modellieren und auf andere zu übertragen. 

Unternehmensprozesse in die Realität umsetzen 
Um die Leistung über viele Einrichtungen hinweg zu maximieren, ist die Festlegung bewährter Verfahren durch den Vergleich kritischer Betriebs- und Aktivitätsdaten auf Unternehmensskala von entscheidender Bedeutung. Steuerungs- und Maschinenstrategien, die für die im Unternehmensvergleivch beste Leistung sorgen, könnten für andere Einrichtungen modelliert werden, wenn es eine integrierte Ansicht mit Tools gäbe, um verschiedene Vorgänge zu vergleichen und Verhaltensweisen zu verstehen, die sich vorteilhaft auswirken.

Cloud-Lösungen, die riesige Datenmengen in Echtzeit verwalten und analysieren, eignen sich beispielsweise ideal zum Identifizieren von Trends der Zuverlässigkeit von Equipment. So können Maschinenfehler erkannt und behoben werden, bevor sie die Anlagenverfügbarkeit beeinträchtigen. Schätzungen von Emerson zufolge kann in einigen Branchen jede Steigerung der Verfügbarkeit um 1 % einen zusätzlichen Gewinn von etwa 8,4 Millionen Dollar pro Jahr bedeuten.

Die Integration leistungsfähiger Cloud-basierter Datenverarbeitung verändert die Arbeitsweise von Unternehmen. Dank sicherer Verfügbarkeit von Daten und Systemen in der Cloud können autorisierte Experten von überall aus an der Leistungsverbesserung mitwirken. Die Optimierung von Arbeitsabläufen ist der Schlüssel zu höherer Effizienz, besserer Produktqualität, mehr Sicherheit und Nachhaltigkeit sowie geringeren Kosten. Beispiele für konkrete operative Lösungen on Unternehmen sind unter anderem:

• Die Software DeltaV™ Workflow Management von Emerson vereinfacht die Erstellung und Verwaltung von Rezepten für die Life Sciences-Produktion, insbesondere bei komplexeren Arzneimitteln für neuartige Therapien und neue zellbasierte Behandlungen. So besteht keine Abhängigkeit von Papier mehr, und die Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen wird beschleunigt.
• Cloud-basierte Plattformen für das Lifecycle Management, wie beispielsweise die digitale Erfahrung mit Guardian™ von Emerson, die die zentrale Verwaltung aller Steuerungs-, Automatisierungs- und Maschinenverwaltungssysteme ermöglicht, um den Zustand und die Leistungsoptimierung des Systems voranzutreiben.
• Cloud-basierte Zustandsüberwachungssoftware, wie AMS Machine Works, ermöglicht zentralen Spezialisten für Anlagenzuverlässigkeit Einblick in den Zustand wichtiger Maschinen wie Pumpen, Motoren, Turbinen, Generatoren und Kompressoren. So lassen sich Fehler schnell erkennen, ungeplante Ausfallzeiten minimieren und die Verfügbarkeit erhöhen.
• Spezialisten für zentrale Feldmessumformer können einen verteilten Ausrüstungsbestand von Messanwendungen über mehrere Standorte hinweg aus der Ferne überwachen, ohne dass ein DCS-Zugang erforderlich ist. So sind wertvolle Einblicke in die Machinenleistung möglich und die Bedienereffizienz wird erhöht.

Bei cloudbasierten Systemen können Endnutzer dank des bewährten SaaS-Nutzungsmodells (Software as a Service) neue Lösungen übernehmen, ohne sich um die IT-Infrastruktur wie Server, Software, Systemsicherheit und Updates kümmern zu müssen. Die Teams können sich auf ihre Kernkompetenzen in der Produktion konzentrieren und müssen sich nicht mehr um die Wartung und Pflege komplexer IT-Systeme kümmern.

Komplexe Projekte bewältigen 
Durch den Umfang und die Komplexität moderner Fertigungsautomatisierungsprojekte wird Datennutzung zu einer Herausforderung. Neue Anlagen, die oft modular aufgebaut sind, werden nur selten komplett am Einsatzort errichtet. Vielmehr arbeiten Dutzende von Zulieferern unabhängig voneinander an einem Teil der Prozesstechnologie und führen alles für die Montage später im Projekt zusammen. Das Synchronisieren dieses Feldes von Technologiepaketzulieferern, Ingenieurbüros und Projektdienstleistungsteams mit einem gemeinsamen und sich häufig ändernden Entwurfs- und Konstruktionsplan ist eine außerordentliche Herausforderung, die in der Vergangenheit zu Fehlern und Verzögerungen aufgrund von Versionsverwaltungsproblemen oder unzureichenden Tests von Komponenten an entfernten Projektstandorten führte. Seit Jahrzehnten ist es für Projektteams eine Herausforderung, eine einzige Quelle der Wahrheit für die Entwurfs- und Konstruktionsdokumentation zu führen.

Um diese Herausforderungen zu meistern, erleichtern Cloud-basierte Engineering- und Projektmanagement-Plattformen die nahtlose Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen globalen Teams, Zulieferern und Kunden und fördern so eine besser vernetzte und agilere Engineering-Umgebung. Die Cloud stellt eine Verbindung zwischen Menschen und verteilten Maschinen her, wobei ausgefeilte Softwarelösungen die technische Effizienz verbessern. Hier einige Beispiele: 

• Emerson nutzt die Cloud, um die Projektentwicklung zu verbessern, späte Änderungen zu berücksichtigen, die gemeinsame Nutzung von Daten über verschiedene Disziplinen hinweg zu ermöglichen und Security by Design zu gewährleisten. So können multidisziplinäre Entwicklungsteams effektiver während des gesamten Lebenszyklus eines Projekts zusammenarbeiten. Sie stellen auf diese Weise eine Single Source of Truth für E/A-Design und -Konfiguration, alle Projektpläne und Designdokumente, zuverlässiges Versionsmanagement, integriertes FAT- und Testmanagement sowie Konfiguration und Management simulierter Sequenzen zur Verfügung.
• Im Zuge der Weiterentwicklung der Projektteams zur Überprüfung von System- und Prozesskonfigurationen – sogar aus der Ferne – können Bediener und Ingenieure von jedem beliebigen Ort aus über eine sichere Webschnittstelle auf simulierte Nachbildungen ihrer Kontrollsysteme zugreifen, die von einem Dritten verwaltet und gewartet werden, wodurch die Kosten für physische Anlagen vor Ort gesenkt werden. Software wie die DeltaV Simulation Cloud von Emerson generiert einen umfassenden digitalen Zwilling, der die Entwicklung und das Testen von Steuerungsstrategien, die Schulung von Bedienern und die Bewertung von Kompetenzen unterstützt.
• Bei verteilten Projektteams, zu denen auch inhärent getrennten Lieferanten gehören, die an Teilen eines Anlagenpakets arbeiten, befähigt das Remote Virtual Office von Emerson alle Beteiligten, auf Dateien zuzugreifen, an Diskussionen teilzunehmen und ihr Wissen über den gesamten Projektlebenszyklus hinweg auszutauschen. So werden die Projektzeitpläne verkürzt und die Gesamtkosten gesenkt.
• Bei Migrationsprojekten müssen der gesamte Verlauf, alle Konfigurationen und sämtliche operativen Steuerstrategien aus einem bestehenden und wahrscheinlich veralteten System auf eine neue Plattform übertragen werden. Dies kann sich als noch schwieriger erweisen als ein neues System zu bauen. Die Cloud-basierte DeltaV Revamp-Software von Emerson bewältigt diese Herausforderung mit Hilfe von KI. Sie nutzt eine umfassende Datenbank aus früheren Emerson-Steuerungssystemprojekten, um automatisch bis zu 70 % der alten Konfigurationen abzugleichen und zu konvertieren. Durch den Wegfall manueller Workflows können Sie mit der Lösung viel Zeit sparen, Risiken und Fehler reduzieren und die Kosten um bis zu 15 % senken.

Zusammenfassung 
Während des gesamten Lifecycles einer Anlage, vom Projekt bis zum Betrieb, verändert die Cloud die Art und Weise, wie Teams zusammenarbeiten, Arbeitsabläufe ausgeführt werden und die Leistung optimiert wird. Dank ihrer können voneinander entfernte, nicht miteinander verbundene Projektteams als ein integriertes Team arbeiten. Sie ermöglicht es verteilten Einrichtungen zudem, die besten Verfahrensweisen auszutauschen und diese zu reproduzieren, um die Leistung aller Anlagen zu verbessern.

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