Markus BreuerSoftware Architect

Xavo AGEnterprise IT SolutionsMeistersingerstr.295444 Bayreuth

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TIA in der GetrTIA in der Geträänkeindustrienkeindustrie

Simatic IT und PCS7 im VerbundSimatic IT und PCS7 im Verbund

39. Jahrestagung des SAK39. Jahrestagung des SAK„„Aktuelle EngineeringAktuelle Engineering-- und Systemkonzepte in der Automatisierungund Systemkonzepte in der Automatisierung““

29. 29. -- 30. April 200830. April 2008

Über Xavo

Projektvorstellung

Lösungsansatz

Beispiel

Zusammenfassung

29.04.2008 Folie 2

Nürnberg

Bayreuth

Nürnberg

Bayreuth

Basel

Xavo AG

>> 20002000> Gründung in Bayreuth

> MES für die Tabakindustrie

>> 20032003> Erster Siemens Certified SIMATIC IT (MES) Partner

in Deutschland

> MES für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie

>> 20062006> Eröffnung der Niederlassung Nürnberg

>> 20072007> Eröffnung der Niederlassung Basel

> MES für die Pharmaindustrie / Biotechnologie

> MES für die Umwelttechnologie

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Beispiel

Zusammenfassung

29.04.2008 Folie 3

Vorstellung Xavo AG: Kompetenzen

> Kompetenz in MES > Produktentwicklung, Produktionsplanung, Produktionsdurchführung,

Qualitätsmanagement, Ressourcenmanagement, Datenerfassung, KPI, Rückverfolgbarkeit, Sicherung der Produktintegrität etc.

> Kompetenz in innerbetrieblicher Logistik> Lagerverwaltung, Materialflusssteuerung

> Nutzung innovativer Produkte und Lösungen> SIMATIC IT (SIEMENS) für MES

> WarehouseExpert (Swisslog) für Lagerverwaltungssysteme

> TransConnect (SQL) für SAP-Kopplung und EAI

> Promexx (Xavo) als MES-Suite für Spezifikation und Produktion

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Beispiel

Zusammenfassung

29.04.2008 Folie 4

Xavo MESApplikationen für Produktentwicklung, Produktion, Qualitätsmanagement und Intralogistik

>> IndustrienIndustrien

>> For AreasFor Areas

Primary

Secondary IntralogistikTankfarmen

BrauereienTabak Pharma Diskrete Fertigung

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Beispiel

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Projektumfeld

> Notwendigkeiten von Transfers in der Getränkeindustrie> Verschiedene teilweise gleichzeitig ablaufende

Transfers

> Gegenseitige Verriegelungen

> Anforderungen an Tracking und Tracing (Nachvollziehbarkeit)

29.04.2008 Folie 5

> Komplexität von Transfers in der Getränkeindustrie> Unterstützung von unterschiedlichen, möglichen

Wegen

> Zuverlässiges Verhindern von Vermischungen

> Viele Quellen sind mit vielen Zielen verbunden

> Automatische Freischaltung des richtigen Weges (Ansteuern von Ventilen, …)

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Beispiel

Zusammenfassung

Rahmenbedingungen

> Simatic PCS 7> Ist schon vielfach in Brauereien, Molkereien

usw. im Einsatz

> Ist verantwortlich für die zuverlässige Steuerung von Transfers

> Bietet bewährte Technologie mit leistungsfähigen Zusatzbibliotheken

29.04.2008 Folie 6

> Simatic IT> MES wird auch in diesen Industrien verstärkt ein

Thema

> Integration mit vorhandenen ERP-Systemen (z.B. SAP)

> Forderungen nach durchgängiger Traceability

> Optimierte Anlagenauslastung durch effizientere Auftragssteuerung

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Beispiel

Zusammenfassung

PCS7 im Einsatz

29.04.2008 Folie 7

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Beispiel

Zusammenfassung

Beispiel Route Control Manager

29.04.2008 Folie 8

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Beispiel

Zusammenfassung

Aufgabenstellung

29.04.2008 Folie 9

Warenannahme

Lagerbereich I

Lagerbereich II

Versandbereich

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Beispiel

Zusammenfassung

Aufgabenstellung

29.04.2008 Folie 10

Einlagerung

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Beispiel

Zusammenfassung

Aufgabenstellung

29.04.2008 Folie 11

Umlagerung

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Lösungsansatz

Beispiel

Zusammenfassung

Aufgabenstellung

29.04.2008 Folie 12

Auslagerung

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Beispiel

Zusammenfassung

Herausforderung

29.04.2008 Folie 13

PLM IEinlagerung

PLM IIUmlagerung

PLM IIIAuslagerung

PLM: Process Line Manager(PCS7 Add-On)

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Beispiel

Zusammenfassung

Lösungsansatz

29.04.2008 Folie 14

PLM IEinlagerung

PLM IIUmlagerung

PLM IIIAuslagerung

Simatic IT

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Beispiel

Zusammenfassung

Anforderungen

> Es besteht die Notwendigkeit, die unterschiedlichen PLM-Bausteine zu koordinieren

> Informationen für eine durchgängige Traceability sollten an einer Stelle zusammenlaufen

> Komplexe Transferaufträge kommen aus überlagerten Systemen

> Der PLM hat gewissen Einschränkungen (Anzahl abgedeckter Anlagenbereiche, Anzahl gleichzeitig laufender Aufträge, Gesamtanzahl Aufträge, Equipmentanzahl)

� Ziel: Koordination der Zusammenarbeit der PLMs in PCS7 über SIT

� Zusammenarbeit zwischen PCS7 und SIMATIC IT war eine konsequenteSchlussfolgerung

� Erstellung einer Transfer-Bibliothek basierend auf Simatic IT

29.04.2008 Folie 15

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Anforderungen

> Hauptziel ist die Erstellung einer SIMATIC IT Lösung für Transferprozesse und Transferaufträge innerhalb verschiedener Produktionsbereiche einer Produktionsanlage in der Getränkeindustrie

> Ein Transfer kann aus mehreren Punkt-zu-Punkt Verbindungen bestehen (unterschiedlichen Quellen und unterschiedliche Ziele)

> Es müssen mehrere Transporte zur gleichen Zeit möglich sein (sofern anlagentechnisch durchführbar!)

> Alle Transferprozesse sind innerhalb von SIMATIC IT zu modellieren und eine Genealogie basierend auf dem SIMATIC IT Materialmodell ist zu erstellen.

> Hierfür sind SIMATIC IT Konzepte wie CIL-GEN (Cross Industry Library –Genealogie), Spooler usw. zu verwenden

29.04.2008 Folie 16

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Systemarchitektur

29.04.2008 Folie 17

Windows Dienst

WinCC User Archive Importer

Transfer Order Synchronizer

MM

CIL Portal

CIL:- Transfer Order Screens - ConfigDemo:- Production Order Screen- CIP/SIP Screens - Administration- Config

POM

User Archive

Transfer Manager Services

WinCC

PLM xx

PLM-Lib (KB)

Production Modeler

Transfer Manager

Demo-Lib (KB)

CIL-GEN

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Systemkomponenten

> Das CIL Portal wird verwendet, um die Transferaufträge, die CIP/SIP Aufträge und die Konfiguration darzustellen.

> Der Production Modeler enthält die PLM Library, welche die PLM spezifischen Funktionalitäten bietet

> Die Transfer Manager Services verwalten die unterschiedlichen PLM Instanzen.

> Der WinCC User Archive Importer ist verantwortlich für die Synchronisation der Transfers mit dem Material Manager

> Der Transfer Order Synchronizer synchronisiert die Aufträge im Production Order Manager mit den Transferaufträgen

29.04.2008 Folie 18

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Systemkomponenten

> Verwendung des Spooler/Manager Konzeptes> Jede PLM Komponente wird innerhalb des PM durch ein Objekt vom Typ

„Logical Unit“ repräsentiert (PLM Spooler).

> Ein einziges Objekt „Logical Cell“ auf plant Ebene (PLM Manager) verwaltet die gesamten Transfers.

> PLM Manager> Der PLM Manager enthält einen Dispatcher, um die einzelnen Transfers zu

koordinieren. Hierzu wird eine „Dispatch Table“ verwendet.- Die „Dispatch Table“ ist eine 2-dimensionale Matrix, die Informationen über die

Prioritäten der einzelnen PLMs enthält.

- Der Transferauftrag definiert Quell- und Zieltanks. Diese Information zusammen mit der „Dispatch Table“ wird verwendet, um den richtigen PLM auszuwählen.

> PLM Spooler> Der PLM Spooler enthält alle Informationen des zugehörigen PLM, die

notwendig sind, damit der PLM Manager die Transferaufträge korrekt ausführen kann (wie z.B. mögliche Quell- und Zieltanks)

29.04.2008 Folie 19

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Beispiel

Zusammenfassung

Systemkomponenten

> MS Windows Server 2003 R2

> MS SQL 2005 SP2

> MS Visual Studio 2005 SP1

> OPC Core Components SDK 3.00.102 (OPC Foundation)

> OPC .NET API 2.0 (OPC Foundation)

> Simatic IT 6.3 SP1 HF1

> CIL-PTL (CIL-Portal Simatic IT 6.3)

> CIL-EQU (CIL-Library Equipement Simatic IT 6.3)

> CIL-GEN (CIL-Library Genology Simatic IT 6.3)

29.04.2008 Folie 20

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Funktionalitäten

> Erstellen, Ändern, Löschen und Lesen von Transferaufträgen innerhalb des Production Order Manager

> Erstellen, Ändern, Löschen und Lesen von Transferaufträgen innerhalb der einzelnen PLMs (erfolgt über automatische Synchronisation)

> Koordination von mehreren PLMs untereinander

> Zugriff auf das WinCC User Archive, um gespeicherte Werte aus diesen zu lesen (z.B. Materialbewegungen)

> Zugriff auf PCS7 Module über OPC Client Services

29.04.2008 Folie 21

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Funktionalitäten

> System kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden:

> Active Mode (Simatic IT ist der Master)

Die Transfers werden von Simatic IT initiiert und die angeschlossenen PLMs führen diese entsprechend aus.

> Passive Mode (PLM ist der Master)

Einzelne Transferaufträge werden im Leitsystem direkt erfasst. Die übergeordnete Simatic IT Instanz übernimmt diese Informationen und verarbeitet sie entsprechend.

29.04.2008 Folie 22

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Beispiel

> Beispiel Konfiguration> Es gibt 3x2 Tanks mit insgesamt 3 PLMs.

> Die Tanks T1a/b und T2a/b sind verbunden über den PLM 1 und PLM 2.- PLM 1 wird normalerweise für den Transfer bevorzugt (Priorität 1)

- Wenn PLM 1 belegt ist wird alternativ PLM 2 verwendet (Priorität 2).

> Die Tanks T2a/b und T3a/b sind verbunden über den PLM 3.- PLM 3 wird für jeden Transfer verwendet (Priorität 1)

29.04.2008 Folie 23

TankT1a

TankT1b

TankT2a

TankT2b

TankT3a

TankT3b

PLM 1

PLM 2 PLM 3

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Lösungsansatz

Beispiel

Zusammenfassung

Beispiel

29.04.2008 Folie 24

<PM Logical Cell>PLM Manager

<PM Logical Unit>PLM Spooler 2

<PM Logical Unit>PLM Spooler 1

<PM Logical Unit>PLM Spooler 3

PLM 1

PLM 2

PLM 3

Info

Priority Parallel PLMs

1 PLM 1 PLM 3

2 PLM 2 ---

Dispatcher

Transfer Order

Info

Info

Dispatch Table

Equipment Level

Plant Level

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Lösungsansatz

Beispiel

Zusammenfassung

Beispiel

> Ein Transferauftrag (T1a�T2a) wird erstellt und freigegeben.

> Der Transferauftrag wird an den „PLM Manager“ weitergegeben.

> Der „PLM Manager“ benutzt die „Dispatch Table“ um den richtigen PLM zu finden. In diesem Fall wird PLM 1 benutzt, da es noch keinen vorher freigegebenen Transferauftrag für PLM 1 gibt.

> Der Transferauftrag wird der internen Auftragsqueue hinzugefügt.

> Ein weiterer Transferauftrag (T1b�T2b) wird erstellt und freigegeben.

> Der Transferauftrag wird an den „PLM Manager“ weitergegeben.

> Der „PLM Manager“ benutzt die „Dispatch Table“ um den richtigen PLM zu finden. In diesem Fall wird PLM 2 benutzt, da der PLM 1 durch den vorher freigegebenen Auftrag belegt ist.

29.04.2008 Folie 25

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Beispiel

Zusammenfassung

Zusammenfassung

> Der Transferbedarf in der Getränkeindustrie wird immer komplexer

> Die Anforderungen an Rückverfolgbarkeit werden immer höher

> Es gibt auf „unterer Ebene“ bereits bewährte Systeme für die Abwicklung von Transferaufträgen (z.B. Process Line Manager)

> Diese Systeme haben gewisse Einschränkungen (Anzahl abgedeckter Anlagenbereiche, Anzahl gleichzeitig laufender Aufträge, Gesamtanzahl Aufträge, Equipmentanzahl)

> Durch Integration in ein MES (Simatic IT) können diese Einschränkungen eliminiert werden

> Einheitliche Plattform für die zentrale Steuerung und Datensammlung

29.04.2008 Folie 26

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