Die Cloud neu überdenken, um Unternehmensabläufe und Technik zu ermöglichen

Mariana Dionisio, DeltaV Product Marketing Director, erläutert, wie fortschrittliche cloudbasierte Softwarelösungen Unternehmen dabei helfen, ihre Projektplanung und -durchführung effizienter zu gestalten, was zu optimierten Prozessen und geringeren Kosten führt. 

In den letzten zehn Jahren ist die Cloud zum Synonym für groß angelegte Datenspeicherung, Softwareverteilung und in jüngerer Zeit auch für Versuche der „Big-Data-Analyse“ geworden. Dank besserer Reaktionsfähigkeit der Netzwerkkommunikation, Softwareinnovationen und neu gestalteter organisatorischer Arbeitsabläufe sowie einem gestiegenen Vertrauen aufgrund jahrelanger zuverlässiger Nutzung in der IT wird die Cloud zu einem integralen Bestandteil der Echtzeit-Workflow-Strategien von Herstellern, vom Kapitalprojektmanagement bis hin zum täglichen Fertigungsbetrieb. 

Datensilos schränken betriebliche Verbesserungen ein 
Unternehmen sind bestrebt, aus operativen Systemen einen Mehrwert zu ziehen, der über die reine Produktionssteuerung hinausgeht. Investitionen in Systeme, Sensoren und Steuerungselemente haben dazu beigetragen, Aufgaben zu rationalisieren und die Anlagenleistung zu optimieren. Durch mehrdimensionale Optimierung lassen sich jedoch größere Gewinne erzielen. Beispielsweise können Daten zur Anlagenzuverlässigkeit mit Prozessdaten kombiniert werden, um deren gegenseitige Auswirkungen zu verstehen. Allerdings sind die Technologiesysteme in den Werken und ihre Daten häufig nach Funktionen getrennt, was die Nutzung von Prozessdaten zur Verbesserung der Zuverlässigkeit erschwert und umgekehrt. Ebenso waren detaillierte Leistungsdaten auf Einheits- oder Anlagenebene aus einem Werk für die zentralen technischen Ressourcen oder andere Anlagen nur eingeschränkt sichtbar. Dies schränkt die Möglichkeit ein, erstklassige Verhaltensweisen aus einer Einrichtung zu modellieren und auf andere zu übertragen. 

Unternehmensprozesse in die Realität umsetzen 
Zur Maximierung der Leistung über viele Einrichtungen hinweg ist die Festlegung bewährter Verfahren durch den Vergleich kritischer Betriebs- und Aktivitätsdaten auf Unternehmensskala von entscheidender Bedeutung. Steuerungs- und Anlagenstrategien, die eine optimale Unternehmensleistung erzielen, könnten für andere Einrichtungen modelliert werden, wenn es eine integrierte Ansicht mit Tools gäbe, um verschiedene Abläufe zu vergleichen und Verhaltensweisen zu verstehen, die etwas bewirken.   

Cloud-Lösungen, die riesige Datenmengen in Echtzeit verwalten und analysieren, eignen sich hervorragend, um beispielsweise Trends hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Anlagen zu erkennen. Dadurch können Maschinenfehler erkannt und behoben werden, bevor sie sich auf die Anlagenverfügbarkeit auswirken. Schätzungen von Emerson zufolge kann eine Erhöhung der Verfügbarkeit um 1 % in einigen Branchen zu einer zusätzlichen Gewinnmarge von etwa 8,4 Millionen US-Dollar pro Jahr führen. 

Die Integration von leistungsstarker cloudbasierter Computertechnologie verändert die Arbeitsweise von Unternehmen grundlegend. Durch die sichere Verfügbarkeit von Daten und Systemen in der Cloud können autorisierte Experten von überall aus problemlos an der Leistungsverbesserung mitwirken. Die Optimierung von Arbeitsabläufen ist der Schlüssel zu mehr Effizienz, besserer Produktqualität, erhöhter Sicherheit und Nachhaltigkeit sowie geringeren Kosten. Beispiele für spezifische Lösungen für Unternehmensabläufe sind: 

• Die DeltaV™ Workflow Management Software von Emerson vereinfacht die Erstellung und Verwaltung von Rezepturen für die Produktion im Bereich Life Sciences, insbesondere bei komplexeren Arzneimitteln für neuartige Therapien und neuen, zellbasierten Methoden. Dadurch wird die Abhängigkeit von Papier beseitigt und die Entwicklung von Arzneimitteln und Impfstoffen beschleunigt. 
• Cloudbasierte Lifecycle-Management-Plattformen, wie die digitale Lösung Guardian™ von Emerson, bieten eine zentralisierte Verwaltung aller Steuerungs-, Automatisierungs- und Anlagenmanagementsysteme und fördern so die Optimierung der Systemintegrität und -leistung. 
• Cloudbasierte Software zur Zustandsüberwachung, wie AMS Machine Works, bietet zentralen Zuverlässigkeitsspezialisten Einblick in den Zustand kritischer Anlagen wie Pumpen, Motoren, Turbinen, Generatoren und Kompressoren. So lassen sich Fehler schnell erkennen, ungeplante Ausfallzeiten minimieren und die Verfügbarkeit erhöhen. 
• Spezialisten für zentrale Feldgeräte können eine verteilte Flotte von Messanwendungen über mehrere Standorte hinweg fernüberwachen, ohne dass ein DCS-Zugang erforderlich ist. Dies liefert wertvolle Einblicke in die Anlagenleistung und steigert die Effizienz des Betreibers. 

Bei cloudbasierten Systemen ermöglicht das bewährte Nutzungsmodell „Software as a Service“ (SaaS) Endnutzern die Einführung neuer Lösungen, wobei sie sich nicht um die Wartung der IT-Infrastruktur wie Server, Software, Systemsicherheit und Updates kümmern müssen. Teams können sich anstelle der Pflege und Wartung komplexer IT-Systeme auf ihre Kernkompetenzen in der Fertigung konzentrieren. 

Bewältigung der Projektkomplexität 
Der Umfang und die Komplexität moderner Fertigungsautomatisierungsprojekte machen die Datennutzung zu einer Herausforderung. Neue Anlagen werden oft modular aufgebaut und selten vor Ort „aus einem Stück“ errichtet. Vielmehr arbeiten Dutzende von Lieferanten unabhängig voneinander an einem Teil der Prozesstechnik und führen später im Projekt alles für die Montage zusammen. Die Synchronisierung dieser Matrix aus Technologiepaket-Lieferanten, Ingenieurbüros und Projektserviceteams mit einem gemeinsamen und sich oft ändernden Planungs- und Konstruktionsplan ist eine außerordentliche Herausforderung, die in der Vergangenheit aufgrund von Problemen beim Versionsmanagement oder unzureichender Prüfung von Komponenten aus abgelegenen Projektstandorten zu Fehlern und Verzögerungen geführt hat. Die Pflege einer einzigen zuverlässigen Quelle für Konstruktions- und technische Dokumentation stellt für Projektteams seit Jahrzehnten eine große Schwierigkeit dar. 

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ermöglichen cloudbasierte Engineering- und Projektmanagement-Plattformen die nahtlose Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen globalen Teams, Lieferanten und Kunden und fördern so eine besser vernetzte und agilere Engineering-Umgebung. Die Cloud stellt eine Verbindung zwischen Menschen und verteilten Ressourcen her, wobei ausgeklügelte Softwarelösungen die Effizienz im Ingenieurswesen steigern. Hier einige Beispiele: 

• Emerson nutzt die Cloud, um die Projektplanung zu verbessern, kurzfristige Änderungen zu berücksichtigen, den Datenaustausch zwischen verschiedenen Fachbereichen zu ermöglichen und Sicherheit durch Design zu gewährleisten. Dies ermöglicht multidisziplinären Ingenieurteams während des gesamten Projektlebenszyklus effektiver zusammenzuarbeiten. Sie erhalten eine einzige zuverlässige Quelle für das E/A-Design und deren Konfiguration, alle Projektpläne und Konstruktionsunterlagen, eine zuverlässige Versionsverwaltung, integriertes FAT- und Testmanagement sowie die Konfiguration und Verwaltung simulierter Sequenzen. 
• Mit zunehmender Konzentration der Projektteams auf die Überprüfung der System- und Prozesskonfiguration – auch aus der Ferne – besteht für Betreiber und Ingenieure die Möglichkeit, sich von überall über eine sichere Web-Schnittstelle mit simulierten Replikaten ihrer Steuerungssysteme zu verbinden, die von einem Drittanbieter verwaltet und gewartet werden. Dadurch lassen sich die Kosten für physische Geräte vor Ort reduzieren. Software wie die DeltaV Simulation Cloud von Emerson erstellt einen umfassenden digitalen Zwilling, der die Entwicklung und Prüfung von Steuerungsstrategien, Bedienerschulungen und die Beurteilung von Kompetenzen unterstützt. 
• Für verteilte Projektteams, einschließlich inhärent getrennter Lieferanten, die an Teilen eines Anlagenpakets arbeiten, ermöglicht Emerson mit dem Remote Virtual Office allen Beteiligten den Zugriff auf Dateien, die Teilnahme an Diskussionen und den Austausch ihres Wissens während des gesamten Projektlebenszyklus. So werden Projektpläne komprimiert und Gesamtkosten reduziert. 
• In Migrationsprojekten müssen die gesamte Geschichte, alle Konfigurationen und die operative Steuerungsstrategie eines bestehenden und wahrscheinlich veralteten Systems auf eine neue Plattform übertragen werden. Dies kann sich als noch schwieriger erweisen als der Aufbau eines neuen Systems. Die cloudbasierte Software DeltaV Revamp von Emerson löst diese Herausforderung durch Einsatz von KI. Das Programm nutzt eine umfassende Datenbank aus früheren Emerson Leitsystemprojekten, um bis zu 70 % der alten Konfigurationen automatisch abzugleichen und zu konvertieren. Durch Eliminierung manueller Arbeitsabläufe spart die Lösung viel Zeit, reduziert Risiken und Fehler und senkt die Kosten um bis zu 15 %. 

Fazit 
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. Entfernte, nicht miteinander verbundene Projektteams können mit dieser Lösung als ein integriertes Team arbeiten und verteilte Einrichtungen können bewährte Verfahren austauschen und replizieren, um die Leistung aller Ressourcen zu verbessern. 

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