Embed Size (px)
Citation preview
Digitalisierung im Engineering
Fragen• Wie können standardisierte Schnittstellen in einer
heterogenen Landschaft helfen?• Wie kommt Industrie 4.0 dadurch der Realität einen wichtigen
Schritt näher?• Welche Standards prägen die Zukunft?• Wo sind erste Erfolge zu verbuchen?
VDI Mannheim
VDI Mannheim
VDI Mannheim
VDI Mannheim
Die „ideale“ Welt ist homogen
VDI Mannheim
Die reale Welt ist heterogen
VDI Mannheim
VDI Mannheim
Sicher ist Ihnen so etwas völlig unbekannt…
VDI Mannheim
VDI Mannheim
Gewerkeübergreifender Datenfluss
VDI Mannheim
Normierte Schnittstellen
VDI Mannheim
VDI Mannheim
DEXPI Instrumentation ModelBasis:IEC 62424
Basis:IEC 61987
VDI Mannheim
DEXPI - StatusOwners / Operators BASF Bayer Covestro EVONIK
EPC Air Liquide
Research AixCAPE VTT Finland TU Berlin RWTH Aachen Universidade Federal
do Estado do Rio de Janeiro
ISO / Global Community ISO TC 184 SC 4 FIATECH OPC Foundation CFIHOS NAMUR
CAE Vendors Autodesk Aveva Bentley Hexagon Siemens X-Visual eVision PTC
VDI Mannheim
NE 159• NAMUR Arbeitskreis 1.3: CAE Systeme
• Michael Brendelberger, BASF SE (Leiter)• Martin Dubovy, Rösberg Engineering GmbH• Uwe Hölzke, PA Solution• Fang Li, Evonik Technology & Infrastructure GmbH• Andreas Schüller, InfraServ GmbH & Co. Knapsack KG• Lars Nothdurft, RWTH Aachen University• Peter Zgorzelski, Covestro Deutschland AG
• Ziel: Formulierung von Anforderungen an eine praxistaugliche, herstellerunabhängige, teilautomatisierte Schnittstelle für den bidirektionalen Datenaustausch zwischen CAE-Systemen der Verfahrensauslegung und der PLT-Hardware-Planung.
• NE 159:• Standardisierte NAMUR-Schnittstelle für den Datenaustausch zwischen CAE-
Systemen der Verfahrensauslegung und der PLT-Hardware-Planung (DE)
VDI Mannheim
NE 159 - Motivation• Engineering tasks are performed by different departments and persons using
different CAE Systems• CAE Systems for Process Design: Planning of plant concepts, the first
PCERequests, process design data and technical boundary conditions• CAE Systems for Process Control Technology (PCT) Hardware Planning:
Planning of the field instrumentation, wiring and control room devices• Iterative data exchange information gaps and data inconsistencies
• Development of a standardized data model for process design (PD data model)• Implementation using AutomationML which is defined in VDI/VDE 3697 Sheet 2
CAE Systems for Process
Design
CAE Systems for PCT
Hardware Planning
Export Import
Iterative Data Exchange
VDI Mannheim
NE 159 – Datenmodell
VDI Mannheim
NE 159 – In der Praxis
M1S1
M1S1
M1 M1
PCERequest withdiscrepancies
Deleted PCERequest
New PCERequest A tab in red meansthere are unsolveddiscrepancies
Process pointdiscrepancies
Show the differencesbetween Prodok andimport data
Choose an action tosolve the discrepancy
Kg/h Kg/h
VDI Mannheim
VDI Mannheim
Datenfluss Anforderer-> Lieferant
VDI Mannheim
PRODOK-Geräte-daten
Geräte-spezifikation
Geräte-spezifikation
Anfrage-bzw.
Bestell-Paket 1
NE100
XML
Anfrage-bzw.
Bestell-Paket 2
Lieferant 1
Lieferant 2
Lieferant 3
VT-Daten
NE100
XML
Lieferant 4
Lieferant 5
Lieferant 6
Datenfluss Lieferant -> Anforderer
VDI Mannheim
XML-Lieferant 1
XML-Lieferant 2
XML-Lieferant 3
XML-Import
VisualisierungÄnderungenUnterschiede
PRODOK-Geräte-daten
Lieferanten-auswahl
Geräte-spezifikation
Industrie 4.0- Aufgabenstellung an Datenaustausch auf Basis eCl@ss
• Wegen Massendatenhandling braucht man firmenneutrales (optimaler Weise branchenneutrales), belastbares (revisionssicheres) Daten-Klassifizierungs-und Austauschformat. In Europa dafür zur Zeit nur eCl@ss bekannt (für PLT in Deutschland früher PROLIST ® auf Basis von NE100).
• Gleiches Datenaustauschformat bedeutet nicht immer gleicher Datentransport-weg. Benutzung dieses Datenaustauschformats muss einfache Import-/Export-Funktion sein für Mindestmenge an firmenübergreifend vereinbarten Daten und darf keine negativen Rückwirkungen auf eingesetzte CAE-/ IT-Systeme haben.
• Beschaffung technischer Geräte im Sinne von Industrie 4.0 hat auch große kommerzielle Komponente. Es braucht starkes Engagement von ERP-Anbietern, damit kaufmännische Prozesse (Angebotseingang, Bestellausgang, Wareneingang etc.) soweit wie notwendig nahtlos integriert sind.
VDI Mannheim
Industrie 4.0- Optionen durch Datenaustausch auf Basis eCl@ss
• Bei deutlich höherer Datenintegration auf Seite der Lieferanten wären außer zuverlässigen As-built-Daten bei Neuanlagen auch Datenüberträge für andere Zwecke möglich:
• Automatischer Abgleich von Anforderungs-Daten und Geräte-Auslegungs-daten während des Beschaffungsvorgangs.
• Korrekte individuelle Parametrierung (ca. 10-20) aller ausgelieferten Geräte• Beim Wareneingang automatischer Abgleich mit Bestelldaten mittels RFID-
Datenträger am einzelnen Gerät• Nach Geräteeinbau Abschlusskontrolle der individuellen Geräteparameter
während des Loop-Checks • Generell aktuelle und vollständige Dokumentation zum jeweiligen PLT-
Equipment direkt vom HerstellerVDI Mannheim
NE 150• NE 150 contains an interface model between hardware E&I engineering
and software PCS engineering• Implementation using AutomationML which is defined in VDI/VDE 3697 Sheet 1
• Translation of textual descriptions into software functionality• Description of signals that are transferred between field device and PLC
• Measuring range, channels, signal types, …• Links between the signals
• The specification of parts of the logic can be done inside the CAE tool• Support of Software-Typicals
• Assignment of signals to the different inputs and outputs of a typical possiblewith the help of links
VDI Mannheim
NE 150 – ModellierungsbereichPLCSWSignal
SP / W
SWSignal AIInput PV / X
HWSignal AOOutput SP / Y
SWSignal AOOutput SP / Y
HWSignal AIInput PV / X
C
I
R
Controller
Regis-tration
Analog Indication
Sensor T1002 Actuator T1002Positioner
Software
Hardware
SWSignalSP / W
C
R
Controller
VDI Mannheim
NE 150 Datenmodell
PCELoop
PCERequest
SWSignal HWSignal PCEProcessingFunction
1
1..x
1
1 0..n 1...m
10..y1 1..z
Link
IndicationBinary
Manipulation
Switch
Alarm
Registration
Actuator
Control
IndicationAnalog
Calculation
Link
1
1..w
VDI Mannheim
Applikationen – NE 150 • Demonstration on NAMUR Annual Meeting 2014
• Four CAE tool vendors and three PLS vendors showed the interaction• Industrial Test Cases
• Evonik• Exchange between Comos PT and Centum VP• Résumé: Discipline during the project is increased
• BASF• Exchange between ProDOK NG and DeltaV 12.3• Automatic creation of PCE Requests and Control Modules• Résumé: Data exchange is clearly simplified
VDI Mannheim
Software Support• DEXPI Autodesk, Aveva, Bentley, eVision, Hexagon, PTC, Siemens, X-Visual
• NE 159 CAE Systeme für Process Design: Siemens CAE Systeme für PLT-HW-Planung: Rösberg
• eCl@ss CAE Systeme für PLT-HW-Planung: Rösberg Lieferantensupport: Paradine, Rösberg
• NE 150 CAE Systeme für PLT-HW-Planung : Aucotec, Bentley, Esplan, Rösberg, Siemens CAE Systeme für PLS-SW-Planung: ABB, Emerson, Honeywell, Schneider, Siemens,
Yokogawa
VDI Mannheim
Zukünftige Aufgaben• Internationale Standardisierung von NE 150 und NE 159• Weiterentwicklung IEC 61987• Entwicklung eines Datenmodells für DETAIL-Engineering • Workflow Modelle• …
VDI Mannheim
VDI Mannheim
• Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
• Auf Ihre Fragen sind wir gespannt.
VDI Mannheim
