Projekt der Open Industry 4.0 Alliance
Northbound-Architekturen für die Prozessindustrie
Verfahrenstechnische Anlagen können sehr komplex sein – und damit ihre Digitalisierung. Die Open Industry 4.0 Alliance hat am Beispiel einer Modellanlage im Flow Centre of Excellence innerhalb der niederländischen Duurzaamheidsfabriek ein Gemeinschaftsprojekt umgesetzt. Darin wurden auf zwei alternativen Wegen Daten vom Shopfloor in die Cloud übermittelt, auf der Grundlage der OI4-Referenzarchitektur.
Der Impuls zum Implementationsprojekt kam von Jules Oudmans, einem Allianz-Mitglied und Director bei UReason: “Ich kenne Daan Wortel von der Duurzaamheidsfabriek schon lange. Das Flow Centre of Excellence innerhalb der Nachhaltigkeitsfabrik bietet eine ausgezeichnete, industrieorientierte Testeinrichtung, die in Bezug auf die Hardware, Kommunikationsprotokolle und verwendeten Steuersysteme der realen Praxis sehr nahekommt.” “Das Flow Center of Excellence ist eine Musterfabrik für die Prozessindustrie, in der wir ausbilden,” sagt Daan Wortel, Geschäftsführer der Duurzaamheidsfabriek. “Software wie jene von UReason, aber auch vielfältige Hardware von den Stiftungsmitgliedern ist dort bereits installiert. Ich fand die Idee toll, den nächsten Schritt in der Digitalisierung der Prozessindustrie zu gehen, und konnte für das Projekt die Unterstützung des SMITZH, der Smart Industry Fördereinrichtung für die Metropolregion Rotterdam gewinnen.”
Startschuss gefallen
Von der ersten Hardware-Installation im November 2021 bis zu den Tests der Feld-zu-Edge-zu-Cloud-Kommunikation der Anlagendiagnose und -prognose Ende Januar 2022 dauerte es knapp drei Monate, auch daher hat das Demonstrationsprojekt im Flow Center of Excellence den OI4 Implementation Award 2021 erhalten. Das Integrationsprojekt setzt in der Edge an, also bei dem mit Wasser betriebenen Flow Loop, der nach dem Muster des für Öl- und Gasanlagen relevanten EuroLoop-Kalibrierungscenters aufgebaut ist. Die Verkabelung und Umsetzung der Signale von Sensoren und Aktoren geschieht wie branchenüblich in Rangierschränken. Typische Prozessanlagen in Fabriken verfügen teils über mehr als 25.000 Sensoren und Aktoren. Üblicherweise werden 32 Endgeräte mit einer Klemmkarte verbunden. 64-polige Stammkabel führen in den zentralen Schaltraum und dort in System-, Interface- und Rangierschränke. 60 Schaltschränke können ohne Weiteres in einer realen Prozessfabrik erreicht werden. Hier im Projekt wurden drei Schaltschränke neu hinzugefügt. Nach den Schaltschränken geschieht der Sprung in die Ethernet-Verkabelung. Die verwendeten IIoT-Server nutzen den auf TCP/IP laufenden MQTT-Broker zur Abfrage der Endgeräte.
Parameter festschreiben
Im Fall der Installation am Flow Loop wurden in zwei Segmenten alternative Wege der Konnektivität erprobt. Das Projekt hat auch den Zweck, den Mitgliedern der Open Industry 4.0 Alliance die Möglichkeit zu eröffnen, ihre Software und Hardware mittels der verschiedenen Kommunikationsprotokolle einzurichten. Dabei ist trotz der Beachtung von Standards auch manches Verfahren, etwa die Auswahl bestimmter Parameter, erst festzuschreiben. Insgesamt elf Mitglieder der Allianz sind am ‘OI4 Demonstrator for Process Industry’ unmittelbar oder mittelbar beteiligt. Die vorhandene Installation ist ein Mix aus Komponenten von Mitgliedern und Nicht-Mitgliedern – wie es auch sonst in der Realität üblich ist. Die Soft- und Hardware von Balluff (Nicht-Mitglied) oder Endress+Hauser (Mitglied) war bereits im Flow Loop verbaut. Nun kommen Komponenten von Pepperl+Fuchs, Wago, CodeWrights (Nicht-Mitglied) und UReason (Mitglied) neu hinzu. Mit Pepperl+Fuchs und Wago übernehmen ebenfalls zwei Mitglieder die Organisation in verschiedenen Rangierschränken und den Zugriff auf die physikalischen Endgeräte, wie elektromagnetische Durchflussmesser, Antriebe mit variabler Drehzahl, Zentrifugalpumpen und Sensoren zur Zustandsüberwachung. Eine gewisse Ausnahme stellt auf der physikalischen Ebene das smarte Ventil Focus-1 dar, das mit einem Computer sowie jeweils zwei Druck- und Temperatursensoren ausgestattet ist. Das Produkt des Joint Ventures Focus-On von Samson und Krohne kann sich direkt ins Netz verbinden.
Das könnte Sie auch interessieren
Für das aktuelle Allianz Risk Barometer wurden 3000 Risikoexperten befragt. Das Ergebnis: Als größte Risiken nennen die Teilnehmer Datenpannen, Angriffe auf kritische Infrastruktur oder Vermögenswerte und vermehrte Ransomware-Attacken. Anders als weltweit schafft es der Fachkräftemangel in Deutschland auf Platz 4.‣ weiterlesen
In Potsdam laufen die Vorbereitungen für eine vollständig digitale Universität. Die beiden Initiatoren Mike Friedrichsen und Christoph Meinel wollen damit dem IT-Fachkräftemangel entgegenwirken.‣ weiterlesen
@Grundschrift_NH:Nvidias Omniverse lässt sich künftig über T-Systems beziehen. Die Plattform der Grafik-Spezialisten ermöglicht es, komplexe 3D-Pipelines und Universal Scene Description (OpenUSD)-Anwendungen für Industrieanwendungen zu entwickeln und anzubinden. So können Unternehmen ihre 3D-Werkzeuge und -Daten mit dem Open-USD-Standard vereinheitlichen, um Teams über ihre PCs in bis zu fotorealistischen Visualisierungen und Simulationen zusammenzubringen. ‣ weiterlesen
Sechs von zehn Unternehmen sind mit der Qualität ihrer Produktdaten unzufrieden. Das zeigt eine europaweite Befragung des Softwareherstellers Aras unter mehr als 440 Entscheidern. Zudem ergab die Untersuchung, dass Informationen, die eigentlich abteilungsübergreifend zugänglich sein sollten, oft ungenutzt in abgeschotteten Unternehmensbereichen liegen.‣ weiterlesen
Der Anteil der Unternehmen, die KI einsetzen, ist binnen eines Jahres von 9 auf 15 Prozent gestiegen. Das ist das Ergebnis einer Bitkom-Befragung unter 605 Unternehmen. Zwei Drittel von ihnen sehen KI als wichtigste Zukunftstechnologie.‣ weiterlesen
Derzeit erleben wir multiple Krisen - neben zunehmenden geopolitischen Spannungen entwickelt sich die Erderwärmung zu einer immer größeren Herausforderung. Das Umweltbundesamt rechnet bis Ende des 21. Jahrhunderts mit einer Erhöhung der mittleren Erdtemperatur um bis zu 5,7 Grad Celsius, sofern nicht kurzfristig eine massive Reduktion der CO2-Emissionen erfolgt. Wie der CO2-Fußabdruck dabei unterstützen kann, beschreibt ein Beitrag des Beratungsunternehmens Aflexio.‣ weiterlesen
Mit bestehenden Geothermiebohrungen im Oberrheingraben könnte zuverlässig Lithium gefördert werden. Das zeigen aktuelle Datenanalysen von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Frisches Tiefenwasser sorgt über mehrere Jahrzehnte für Nachschub. ‣ weiterlesen
Mit einem messdatengestützten Retrofit-System können ältere Windkraftanlagen länger laufen. Im von Bachmann Monitoring und P. E. Concepts entwickelten System fließen erfasste Last- und Eigenfrequenzdaten in die Lebensdauer-Berechnung von Komponenten ein. Anhand dieser Daten lässt sich eine realistischere Restnutzungsdauer errechnen, um den rentablen Weiterbetrieb zu ermöglichen. ‣ weiterlesen
In einer Umfrage im Auftrag von Teradata zeigt sich, dass die Mehrheit der 900 Befragten generative KI für nützlich hält. Doch die
Befragten sorgen sich vor voreingenommenen Ergebnissen der KI – und rechnen mehrheitlich mit sinkendem Interesse an GenAI. ‣ weiterlesen
INDUSTRIE 4.0 & IIoT-MAGAZIN Leseprobe
Zeitschrift für Industrie 4.0, Internet of Things & Digitale Transformation
