Generell wird bei Produk- tionsanlagen angestrebt, vom Feldgerät bis zur Unternehmensleitebene ein durchgängiges Informationsnetz zu haben. «Dann ergibt sich eine vollständige Automationspyramide. Diese umfasst insbesondere ein Manufacturing Execution System, MES, als Bindeglied zwischen dem Fertigungs- bzw. Produktionsprozess und der Unternehmensleitebene», erläutert Peter Bürgin, Inhaber von Control Tech. Das diene dem effizienten Wirtschaften und helfe, Anforderungen wie etwa Produkthaftung, Produktionsreports, Batch Data Recording oder Paperless Production zu erfüllen. «Diese Ziele erfordern, dass alle Informationen zugänglich sind. In vielen Branchen müssen diese Daten wenn immer möglich in einer qualifizierten Form vorliegen. In der Pharmaindustrie oder Feinchemie ist das unabdingbar.»

Bürgin fügt hinzu: «Diese Informationskette darf nicht unterbrochen werden.» Vor allem bei validierten Produktionen wie in der Pharma sollte der Mensch als Fehlerquelle bei der Übergabe von Produktionsdaten möglichst ausgeschlossen werden. Eine dauernde Überwachung der Abläufe bedeute zudem zusätzlichen Aufwand. Doch die Realität vieler Unternehmen ist eine andere, so Bürgin: «Zwischen der automatisierten Anlage und der Unterneh-mensebene klafft eine Informationslücke.» Dies sei noch häufig zwischen der Fertigungsebene und dem System auf der Unternehmensebene, dem Enterprise Resource Planning (ERP), der Fall.

Fertigungsmanagement

Diese Lücke schliesse ein MES oder Produktionsleitsystem. Ein solches prozessnah operierendes Fertigungsmanagementsystem ist direkt an die Automatisierung angebunden und ermöglicht die Kontrolle der Produktion in Echtzeit. Dazu gehören Datenerfassungen und Aufbereitungen, etwa der Betriebs-, Maschinen- und Personaldaten, wie alle anderen Prozesse, die eine zeitnahe Auswirkung auf den Fertigungsprozess haben. MES erlaubt, die Informationen auf der letzten automatisierten Ebene abzuholen und so zu verarbeiten, dass sie nach oben weitergegeben werden können.

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Als Bild dafür zeigt die Automationspyramide die generelle Aufgabenteilung und die Kommunikationsstruktur in einer Unternehmung. Für jede Ebene werden spezielle Tools und Komponenten eingesetzt, die ganz konkret für die jeweilige Aufgabenstellung entwickelt wurden. «Bei der Erstellung eines Lastenheftes für ein Projekt ist in Bezug auf die Automation eine der ersten Fragen, wie hoch der Automationsgrad sein muss. Die Antwort kann dann anhand der Automationspyramide sehr einfach und anschaulich diskutiert werden. Zugleich vermitteln wir, dass unser Ingenieurbüro für alle Ebenen Unterstützung bieten kann. Für den Kunden ist wichtig, dass er sich bewusst wird, wie die Kosten auf den verschiedenen Ebenen verteilt sind. Daraus kann er auch ableiten, wo er seine Prioritäten setzen muss.»

Hoher Automationsgrad

Eine durchgängige und konsequente Lösung – ob von unten aus der Welt der Techniker oder von oben aus der Sicht des Unternehmens – vereinfacht laut Bürgin das Engineering und ergebe eine gewisse Unabhängigkeit von einzelnen ausführenden Firmen und Personen. Ob damit allerdings die papierlose Produktion winkt, lässt der Verfahrensingenieur aus Liestal offen. Das sei erst möglich, wenn alle Ebenen mit einem entsprechend hohen Automationsgrad realisiert seien und somit alle wichtigen Daten von unten nach oben kommuniziert werden könnten.

Parallel zeigt sich laut Bürgin in den letzten Jahren bei allen Informationssystemen in einer Unternehmung eine starke Entwicklung in Richtung der PC-Welt. «Wir, die Automationsingenieure, sind aus dem Konkurrenzdenken herausgetreten.» So wachse im Team von Control Tech der Anteil der Informatiker. Ausdruck dieser Öffnung sei, dass zunehmend bereits in der Projektierungsphase dynamische Prozesssimulationen der Automation erstellt würden. Das bringe deutliche Einsparungen und Zeitgewinn bei den Lösungen.