Ausgabe 4 | Dezember 2014 | siemens.de/processnews

Fahrtrichtung ZukunftLösungen für nachhaltiges Wachstum in Chinas Prozessindustrie

process newsDas Magazin für die Prozessindustrie

process news 4/2014 | Inhalt

Schwerpunkt China

Von China auf die globale Bühne: In China sind einige der weltweit fortschrittlichsten und größten Stätten der Prozessindustrie zu finden. In den letzten Jahren hat die Industrie dort einen großen Schritt in Richtung High-Tech-Methoden sowohl in der Produktion als auch im Engineering unternommen. Ein Beispiel dafür ist der geklonte Anlagenbau während eines jüngst abgeschlossenen Projekts bei BASF/YPC in Nanjing.

Titelbild: BASF SE / Detlef W. Schmalow

Antriebstechnik16 Hochleistung im Hochofen

Integrierte Antriebe in Yunnans größtem Hochofen

Prozessleittechnik18 Reiche Ernte

Simatic PCS 7 sorgt für größere Lebensmittelsicherheit und steigert die Produktionseffizienz

20 25 Jahre und topfitEine Erfolgsgeschichte: das Prozessleitsystem bei BASF

Pharmaindustrie24 Upgrade in die Zukunft

Erster standortweiter Einsatz von virtuellen Systemen bei Novartis Vaccines mit Simatic PCS 7, Version 8.0

Glasindustrie28 Glühende Leidenschaft für Glas

Glashersteller realisiert moderne Automatisierungs-lösung mit Simatic PCS 7

30 News31 Dialog

Editorial03 China – einer der wichtigsten Märkte für Siemens

Titel04 Wie ein Ei dem anderen

BASF plant zwei Anlagen in China und Brasilien gemeinsam

Markttrends08 Fahrtrichtung Zukunft

Lin Bin über die chinesische Prozessindustrie

Industrielle Kommunikation10 Gut vernetzt

Maximale Netzwerkverfügbarkeit auf einem Gasfeld

Prozessinstrumentierung12 Auf Spar-Stellung

Sipart PS2 senkt Energieverbrauch und verringert Ausfallzeiten

26 Perfekt austariertNeues Wägesystem verbessert Messgenauigkeit und spart Kosten

Industriesoftware14 Engineering-Power

Comos steigert Engineering-Qualität und Leistung

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Editorial | process news 4/2014

Chinas Prozessindustrie entwächst den Kinderschuhen. Zusätzlich zu einer starken petrochemischen Basis entsteht ein wachsender Bedarf an Fein- und Spezial-chemikalien für Konsumprodukte, der wiederum zu einer Diversifikation in der Prozessindustrie führt. Gleichzeitig müssen Unternehmen ihre operative Performance unter die Lupe nehmen, ihre Ressourceneffizienz verbessern und die Emissionen reduzieren, um sowohl der wachsenden öffentlichen Aufmerksamkeit für Umweltverschmutzung als auch dem steigenden Kosten- und Wettbewerbs-druck gerecht zu werden. Diese Herausforderungen verlangen nicht nur neue Technologien, sondern auch neue Strategien, um gegen starke Mitwerber Marktanteile und Kunden gewinnen zu können, insbesondere auf dem weltweiten Markt. Zusätzlich gilt es, die immer strenger werdenden Umweltschutzrichtlinien zu erfüllen und auf die ständig steigenden Kosten für Arbeit und Energie zu reagieren.

Neue Technologien oder Konzepte wie die digitale Fabrik werden in China genauso diskutiert wie anderswo und waren auch Hauptthema der diesjährigen sechsten NAMUR Konferenz in Shanghai. Dank unserer integrierten Lösungen für Engineering und Prozesssteuerung mit Comos und Simatic PCS 7 sowie leistungs-starken Simulationswerkzeugen wie Simit sind wir ganz vorne mit dabei und eröffnen unseren Kunden in der chinesischen Prozessindustrie ganz neue Möglichkeiten.

China ist einer der wichtigsten Märkte für Siemens. Chinesische Kunden verlangen von ihren Lieferanten nicht nur perfekte Produkte und Technologien, sie legen auch großen Wert auf einen hohen Lokalisierungsgrad. Mit unserer neuen Organisation von Process Industries and Drives hier in China werden wir weiterhin maßgeschneiderte, fortschrittliche Lösungen für unsere Kunden entwickeln, gestützt auf unser chinesisches Fertigungs- und Automatisierungs-Know-how und ein breites Kontingent einheimischer Talente. Einige beispielhafte chinesische Projekte mit Weltklasse-Niveau finden Sie in dieser Ausgabe der process news. Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und freue mich mit Ihnen auf eine erfolgreiche Zukunft der Prozessindustrie hier in China.

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Dr. Jun YaoGeneral Manager, Process Automation Business UnitProcess Industries and Drives DivisionSiemens China

China – einer der wichtigsten Märkte für Siemens Si

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BASF, China/Brasilien

Zwei Kontinente, zwei Standorte, ein Plan: Im chinesischen Nanjing und im brasilianischen Camaçari sollen zwei Anlagen für Superabsorber-Polymere entstehen, die sich nicht nur hinsichtlich der Eckdaten gleichen wie ein Ei dem anderen – beide Anlagen wurden auch gemeinsam geplant.

Wie ein Ei dem anderen

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Titel | process news 4/2014

Die Idee ist so einfach wie einleuchtend: Zwei Anlagen, die grundsätzlich identische Aufga-ben haben, zu einem gemeinsamen Projekt

zusammenzufassen und so Synergien bei der Pla-nung und Errichtung zu nutzen – und letzten Endes Kosten zu sparen. Dennoch gab es einige Bedenken, ob ein solches Zwillingsprojekt praktikabel und schließlich auch kostengünstiger ist als eine „kon-ventionelle“ Planung in zwei getrennten Projekten. „Bei jeder Anlage ist es eigentlich nicht ungewöhn-

lich, von anderen Projekten zu kopieren“, sagt Arno Rychtr, Leiter des Twin-Plant-Projekts bei BASF. „Wir Ingenieure nehmen immer die beste, zuletzt ge-plante Anlage als Basis. Was wir hier gemacht haben, ist aber neu: Wir haben die Hauptanlagen beider Pro-jekte gemeinsam und weitestgehend identisch ge-plant. Bis zum Ende der Detailplanung gab es nur ein gemeinsames Modell, das dann getrennt und an lo-kale Erfordernisse angepasst wurde. Die Schwester-anlagen In Nanjing/China und Camaçari/Brasilien sind folglich nahezu identisch. Daher sprechen wir hier von Cloning.“

Das Kopieren ist also nicht neu, das „Cloning“ kam allerdings in dieser Form bislang noch nicht bei einem Projekt dieser Größenordnung zum Einsatz. Rychtr ergänzt: „Das Kopieren haben wir schon mehrfach praktiziert, besonders bei Projekten, in denen Time-to-Market-Aspekte im Vordergrund standen. Aber noch nie wurde von einem Team ein gemeinsames Projekt für zwei Anlagen durchge-führt, die für zwei Gesellschaften, an zwei Standor-ten und sogar auf zwei unterschiedlichen Kontinen-ten gebaut werden. Wir mussten während der Ab-wicklung definieren, wie wir dies optimal realisieren können. Es ging dabei aber nicht nur darum, eine Anlage für einen Standort zu planen und dann zu kopieren. Von vornherein mussten beide Standort-aspekte beleuchtet und entsprechende Lösungen

gefunden werden, damit die Anlagen so identisch wie möglich sind.“

Doppelpack für zwei Wachstumsmärkte

Mit der Anlage in Nanjing, die BASF in einem Joint Venture mit SINOPEC realisiert hat, und der bauglei-chen Anlage in Camaçari möchte BASF seine Markt-position bei Superabsorber-Polymeren auf Acryl-säure-Basis stärken und ausbauen und so vom er-

warteten Wachstum in den wichtigen Märkten China und Brasilien profitieren. Beide Anlagen haben die gleiche Kapazität und sind Weltmaßstab für Acrylsäure/Superabsorber-Polymer. In Brasilien, einem neuen Standort, mussten zwar noch ein Tanklager und die erforderliche Infrastruktur er-gänzt werden – beide Hauptanlagen sind aber an den zwei Standorten identisch.

Auch hinsichtlich der Automatisierung sind die An-lagen praktisch nicht zu unterscheiden – denn beide Projekte wurden mit Siemens als Main Automation Vendor (MAV) umgesetzt. Damit wollte BASF zusätz-lich zu den Kosteneinsparungen durch die Kopieref-fekte zwischen beiden Projekten sicherstellen, dass der Know-how-Transfer zwischen zwei Kontinenten reibungslos funktioniert und das Gesamtprojekt möglichst effizient und fehlerfrei verläuft. „Die Pla-nung zweier Anlagen quasi als eine identische An-lage bringt natürlich Kostenvorteile. Außerdem haben wir auch fast alle Anlagenkomponenten von denselben Lieferanten bezogen, was weitere Kosten-einsparungen ergab“, erläutert Rychtr. „Die zeitglei-che Realisierung ermöglicht aber auch vielfältige Sy-nergien und ist so insgesamt ressourcenschonend, was aufgrund unserer sehr hohen Engineering-Aus-lastung auch ein großer Vorteil war“, fährt Rychtr fort. „Um eine hohe Qualität sicherzustellen, ent-schieden wir uns für die Vergabe an nur einen Auto-

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„ Wir haben die Hauptanlagen beider Projekte gemeinsam geplant. Bis zum Ende der Detailplanung gab es nur ein Modell, das dann getrennt und an lokale Erfordernisse angepasst wurde. Die Schwesteranlagen in Nanjing/China und Camaçari/Brasilien sind daher nahezu identisch.“Arno Rychtr, Leiter des Twin-Plant-Projekts bei BASF

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process news 4/2014 | Titel

matisierungslieferanten, um möglichst wenige Schnittstellen zu haben und eine hohe Qualität und Funktionalität im Projekt sicherzustellen, selbstver-ständlich erfolgte aber die Vergabe unter Wett-bewerbsbedingungen. Von Anfang an arbeiteten Experten aus beiden Regionen im gemeinsamen Pro-jektteam. So kamen alle Erkenntnisse und Erfahrun-gen beiden Schwesteranlagen zugute und wir konn-ten vom Engineering über die Fertigung, die Qua-litätskontrolle sowie die Montage von großen

Synergien profitieren. Wir versprechen uns außer-dem auch Vorteile im späteren Betrieb, zum Beispiel bei Produktionsoptimierungen, da sich Verbesserun-gen und Erfahrungen aus einer Anlage leicht auf die andere übertragen lassen.“

China macht den Anfang

Siemens hatte als MAV bereits in anderen Projekten bei BASF in China gute Arbeit geleistet. Für das Twin-

Projekt schlug Siemens einen sehr überzeugenden Ansatz vor, bei dem beide Projekte in China und in Brasilien mit einem internationalen Team realisiert werden sollten. Die erste Phase des Projekts startete in China, wo zunächst das Design für beide Anlagen entwickelt wurde. Bereits in dieser frühen Phase wurde das chinesische Team von Mitarbeitern aus Brasilien unterstützt und begleitet, um ein gemein-sames Projektverständnis und Know-how aufzu-bauen. Diese internationale Zusammenarbeit wurde dann in den weiteren Projektabschnitten noch ver-stärkt. Mit Beginn der Arbeiten in Brasilien wechsel-ten Mitarbeiter aus dem Team in China sukzessive nach Brasilien, sodass die Erfahrungen aus Nanjing nicht nur in Form von Typicals und Dokumenten, sondern auch als echte Manpower an beiden Stand-orten genutzt werden konnten. So konnte Siemens von Anfang an eine sehr hohe Servicequalität an bei-den Standorten sicherstellen, mit Mitarbeitern, die das System schon von Beginn an begleitet haben und kennen.

Automatisierung aus einem Guss

Im Rahmen des MAV-Konzepts übernahm Siemens die gesamte Verantwortung für die Automatisie-rungslösung inklusive der technischen Schnittstel-lenkoordination zu weiteren Projektpartnern, so bei-spielsweise die Integration von Funktionseinheiten wie der Reststoffverbrennung oder den Interopera-bilitätstest mit den verschiedenen Feldgeräteherstel-lern. Siemens entwickelte und projektierte die Sys-teme für die Prozesssteuerung (DCS) auf Basis von Simatic PCS 7 sowie das Prozesssicherheitssystem (SIS) und die Feuer- und Brandschutzsysteme. Darü-ber hinaus implementierte das Siemens-Team auch die Schnittstelle zum zentralen Produktionsinforma-

BASF-YPC Company, Ltd. in Nanjing ist ein 50-50 Joint Venture zwischen BASF und SINOPEC, das

hochqualitative Chemikalien und

Kunststoffe sowie Spezialchemikalien für

den chinesischen Markt produziert

„ Die Erwartungen, die wir an die

Synergien des Cloning hatten, haben

sich voll erfüllt. Ich denke, dass wir

dadurch noch viel weiter reichende

Vorteile nutzen konnten, die über die

Engineering-Phase hinausgehen.“

Arno Rychtr, Leiter des Twin-Plant-Projekts bei BASF

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Titel | process news 4/2014

INFO UND KONTAKT

siemens.de/chemiewolfgang.froelian@siemens.com

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tionssystem und unterstützte bei der Inbetrieb-nahme vor Ort. Außerdem wird Siemens beide Anla-gen im Rahmen eines Lifecycle-Service-Vertrags be-treuen. Damit das Projekt effizient und mit hoher Qualität simultan ausgeführt werden konnte, nutzte Siemens für die Projektierung spezielle Automati-sierungstypicals. Damit wurden wiederkehrende regelungs- und automatisierungstechnische Auf-gabenstellungen realisiert und als Vorlagen für die ein zelnen Messstellen verwendet. In diesen Soft-ware-Typicals wurde die für BASF entwickelte PCS 7 Bibliothek, das sogenannte BASF Toolkit, eingesetzt. Diese Bibliothek wurde von Siemens entwickelt, um die Anforderungen der BASF-Werksnorm zu erfüllen, und wird in jedem PCS 7 Projekt bei BASF weltweit eingesetzt. Darüber hinaus beinhaltet der BASF-Standard auch anwenderspezifische Lösungen, wie zum Beispiel die standardisierte Kopplung zu SIS-Sys-temen oder die Einbindung des Leitsystems in das Plant-IT-Security-Konzept der BASF. Zusätzlich wurde auch auf das Know-how bereits realisierter Anlagen dieses Typs zurückgegriffen, sodass anlagenspezifi-sche Lösungen aus Anlagen in Ludwigshafen und Antwerpen wiederverwendet wurden.

Herausforderungen für Mensch und Technik

Auf dem Papier waren die Voraussetzungen geschaf-fen, damit das interkulturelle und interkontinentale Großprojekt effizient ablaufen konnte. Doch neben den technischen Rahmenbedingungen mussten noch weitere entscheidende Faktoren berücksichtigt werden, wie Rychtr bestätigt: „Wir mussten unter einem engen Terminplan etwas ganz Neues versu-chen – Prozesse, Abläufe, Verantwortlichkeiten neu definieren. Das funktioniert nur mit einem wirklich guten Team, das die Bereitschaft mitbringt, sich auf

neue Ansätze und andere Kulturen einzulassen. Und bei einem Projekt, das in China und Brasilien ausge-führt wird, muss man auch ganz triviale Dinge wie die Zeitverschiebung von elf Stunden einkalkulieren, die eine direkte Kommunikation der Teams sehr er-schwert. Und wie immer entscheiden die Mitarbeiter, ihre Qualifikation und Motivation über den Erfolg oder Misserfolg – und hier haben alle Projektbetei-ligten einen tollen Job gemacht.“ Synergien entste-hen dann, wenn die Teamarbeit stimmt. Diese Erfah-rung konnten die Verantwortlichen unter anderem im Automatisierungsprojekt machen, wo im zeitver-setzten Brasilien-Projekt zahlreiche Funktionsverbes-serungen aus dem China-Projekt bereits genutzt wurden. So konnte das brasilianische Team die Funk-tionalität der Lösung verbessern und den sehr knap-pen Terminrahmen einhalten. Das ist für die Sie-mens-Mitarbeiter in Brasilien, die zum ersten Mal ein so großes Projekt für BASF realisiert haben, ein ech-tes Erfolgserlebnis.

Und dann: Anfahren!

Im April dieses Jahres, nach nur 19 Monaten Projekt-laufzeit, nahmen BASF und SINOPEC die neue Anlage in Nanjing feierlich in Betrieb. Schon jetzt sind die Verantwortlichen mit dem Ergebnis sehr zufrieden: „Die Erwartungen, die wir an die Synergien des Clo-ning hatten, haben sich voll erfüllt. Ich denke, dass wir dadurch noch viel weiter reichende Vorteile nut-zen konnten, die über die Engineering-Phase hinaus-gehen“, resümiert Rychtr.

Um eine hohe Projekt-qualität zu sichern, teilten sich die Projekte in Nanjing und Camaçari auch die Teams, die im Laufe der verschiedenen Projekt - phasen von einem Standort zum anderen wechselten

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process news 4/2014 | Markttrends

Herr Lin, China ist ein wichtiger Markt für Siemens. Was sind Ihrer Meinung nach die größten Herausforderungen und Treiber in der chinesischen Prozessindustrie?Lin Bin: Das sind vor allem Chinas wachsende Wirtschaft, die steigenden Lebensstandards und Erwartungen der Verbraucher. Das hat Auswirkungen auf die Prozessindustrie. Gleichzeitig wächst das Umweltbewusstsein in der Bevölkerung. Der Großteil der chinesi-schen Prozessindustrie befindet sich in dicht besiedelten, aber ressourcen-schwachen Küsten- und Flussdeltage-bieten. Der Mangel an nutzbarem Was-ser führt zu einer Überbeanspruchung des Grund- und Flusswassers, zudem werden die Gewässer durch die verar-beitende Industrie mit Schadstoffen belastet. Die Trinkwasserqualität gerät zunehmend in den Fokus und die ge-setzlichen Richtlinien für die Industrie werden strenger. In letzter Zeit wurde viel Geld in die Abwasseraufbereitung investiert. Einige dieser Projekte nut-zen unsere Technologie und unser Know-how, zum Beispiel in Erdos City. Gleichzeitig muss die Prozessindustrie Produkte schneller auf den Markt brin-gen, moderne Konzepte wie die digi-tale Produktion und Nachverfolgbarkeit vorantreiben und insgesamt effizienter werden.

Und wie kann der Branche dies gelingen?Lin Bin: Die Produktion muss deutlich verbessert werden. Dabei müssen wir vor allem die Produktivität, Effizienz

und Flexibilität steigern. Derzeit läuft das von der chinesischen Regierung ini-tiierte Programm „Made in China 2025”. Und chinesische Hersteller machen erste Erfahrungen mit neuen Konzep-ten, wie zum Beispiel der digitalen Fab-rik oder integrierten Lösungen. Mit sei-ner Industriesoftware, die ein effizien-tes Engineering in der Prozessindustrie unterstützt, trägt Siemens dazu bei, die Produkteinführungszeiten zu verkür-zen. Dank der offenen Plattform und den standardisierten Technologien und Modulen von Siemens wird auch die Fertigung transparenter. Siemens bie-tet eine ganzheitliche Digitalisierung und integrierte Lösungen von der Pro-jektierung bis zum laufenden Betrieb. Die Comos Plattform ermöglicht die Da-tenintegration und einen intelligenten Betrieb und mit leistungsstarker Hard-ware wie dem Prozessleitsystem Simatic PCS 7 und integrierten Antriebssyste-men hat Siemens bereits die Tür für den technischen Fortschritt weit aufgemacht. Comos spart in jeder Produ tionsstufe Kosten ein und mit der Simulations-software Simit lässt sich die Inbetrieb-nahme einer Anlage virtualisieren.

Beeinflussen diese Trends auch die elektrischen Geräte?Lin Bin: Auf jeden Fall, besonders bei der effizienten Nutzung von Ressour-cen. Ein Beispiel dafür ist der hohe Effi-zienzstandard der Motoren, der dazu beiträgt, die Kohlenstoffemissionen zu senken. Die neue Fabrik der Siemens Motor Co. Ltd. China hat ihren Betrieb im Mai 2014 aufgenommen. Sie wird

jährlich eine Million effizienter Nieder-spannungsmotoren und 20.000 Servo-motoren produzieren. Verbesserte Mo-toren wiederum sind die Basis moder-ner Antriebssysteme, die eine höhere Energieeffizienz erzielen können. Mit dieser neuen Produktionsstätte kann Siemens seinen chinesischen Kunden genau die richtigen Produkte anbieten.

Wie bewerten Sie das Potenzial des Produktgeschäfts im Vergleich zum Lösungsgeschäft – sehen Sie einen klaren Trend?Lin Bin: Das vorrangige Ziel von Siemens ist es schon immer, seine chi-nesischen Kunden mit innovativen, zu-verlässigen und wettbewerbsfähigen Produkten, Lösungen und Services zu beliefern. In Zusammenarbeit mit aus-gezeichneten Generalunternehmern und Systemintegratoren, die es in China in großer Zahl gibt, können wir mit unseren Produkten hervorragende Lösungen und Services bieten. Diese für beide Seiten gewinnbringende Ko-operation ist für unser Produktgeschäft in China sehr wichtig und ihre Bedeu-tung wird weiter wachsen. Siemens übernimmt aber auf Wunsch auch das komplette Engineering von Automati-sierungslösungen bei den Kunden, wie wir das etwa bereits bei Volkswagen, BASF, SINOPEC, CNPC oder Budweiser erfolgreich gemacht haben. Der chine-sische Markt wächst rasant und damit auch die Herausforderungen. Deshalb gehen wir davon aus, dass sowohl unser Produkt- als auch unser Lösungs-geschäft weiter sehr schnell wachsen werden.

Was macht Siemens Ihrer Meinung nach zum richtigen Partner für die chinesische Prozessindustrie?Lin Bin: Innerhalb seiner neuen Divi-sion Process Industries and Drives ver-fügt Siemens über ein umfassendes Know-how zu Produkten, Systemen und Lösungen in zahllosen Anwendun-gen und Branchen. Mit unseren Top-Spezialisten aus China und der ganzen Welt bieten wir der chinesischen Pro-zessindustrie einen Mehrwert, der eine Effizienzsteigerung über die gesamte Wertschöpfungskette ermöglicht. Wir liefern am chinesischen Kunden ausge-richtete, zukunftssichere Automatisie-rungs- und Antriebstechnik, Industrie-software und Services, die auf best-in-

Fahrtrichtung ZukunftLin Bin, Leiter der neuen Division Process Industries and Drives bei Siemens in China, sprach mit process news über Trends in der chinesischen Prozessindustrie und wagt einen Blick in die Zukunft.

Markt für die Prozessindustrie

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Markttrends | process news 4/2014

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siemens.com.cndahan.yang@siemens.com

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class Plattformen basieren wie Totally Integrated Automation (TIA) oder Integrated Drive Systems (IDS). Dafür haben wir in China zehn Fertigungss-tandorte mit mehr als 500 Ingenieuren aufgebaut. Wir bringen stetig neue Pro-dukte auf den Markt, wie zum Beispiel den Getriebekasten für Kohleschürfla-der, die Simogear Getriebemotoren, die Antriebe GH180 SMART und viele mehr. Außerdem legen wir großen Wert auf Forschung und Entwicklung: Mehr als 160 Entwicklungsingenieure arbeiten aktuell in sieben F&E-Zentren in China intensiv daran, für unsere Kunden die besten Produkte und Lösungen zu ent-wickeln.

Wo sehen Sie Siemens in den nächsten fünf bis zehn Jahren als Partner der chinesischen Prozessindustrie?Lin Bin: Wir werden unser gesamtes Portfolio an Produkten, Systemen und Lösungen weiter ausbauen. Außerdem

bauen wir ein Team auf, das sich spezi-ell um die Bereitstellung von Lifecycle Services kümmert und sich speziell mit Fragen des Engineerings, der Projektie-rung und der schlanken Betriebsab-läufe beschäftigt. Wir haben viele lang-jährige Partner, die mit uns im Bereich der Produktentwicklung und Marktbe-arbeitung zusammenarbeiten. Unser chinesisches Competence Center, be-stehend aus einem F&E-Team und einer Engineering-Gruppe, wird weiter wach-sen und an Einfluss gewinnen.

Herr Lin Bin, vielen Dank für das Gespräch.

„ Siemens unterstützt seine Kunden in China mit speziellen Services und schlagkräftigen chinesischen Experten-teams.“

Lin Bin ist Leiter der neuen Division Process Industries and Drives von Siemens in China

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Das Gasfeld Yuanba profitiert dank eines hoch redundanten Industrial-Ethernet-Netzwerks mit einer vier Schichten umfassenden Architektur und den stabilen und zuverlässigen Scalance X Switches von einer zuverlässigen Kommunikation und hohen Systemverfügbarkeit beim Erfassen von Daten, Anpassen von Parametern und Steuern von Equipment.

Gasfeld Yuanba, China

Gut vernetzt

Yuanba im Osten der Provinz Sichuan hat das Po-tenzial, das größte Erdgasfeld in China zu wer-den. Es wurde von der China Petroleum & Che-

mical Corporation (SINOPEC) 2011 entdeckt und er-schlossen. Die gasführenden Schichten reichen bis

in eine Tiefe von 6950 m und damit tiefer als bei jedem anderen Feld in China. Das Gas aus Yuanba soll dazu beitragen, die Energieversorgung für fast 14 Millionen Menschen in der Region sicherzustel-len. Allerdings machen anspruchsvolle Bedingungen im Hinblick auf das Gas-Wasser-Verhältnis, das Klima und geologische Gegebenheiten die Förderung und den Transport enorm schwierig.

Logistische Herausforderung

Der Transport des Erdgases zu den Verbrauchern ist keine leichte Aufgabe: Die Leitungen müssen peni-bel überwacht werden, um die Sicherheit zu ge-währleisten und eventuelle Leckagen frühzeitig zu erkennen. Alle an den Leitungen installierten Sen-soren müssen mit dem zentralen Überwachungssys-tem über ein leistungsstarkes Netzwerk verbunden werden, das auch über große Entfernungen hinweg zuverlässig arbeitet.

Dafür setzt Siemens in Yuanba ein redundantes System auf der Basis von Industrial Ethernet mit einer Vernetzung über Scalance X Switches ein. Die Scalance X Reihe umfasst Netzwerk-Switches, die vor allem auf Anwendungen mit erhöhten Anforde-rungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit abge-stimmt sind. Die Geräte haben eine MTBF (Mean Time Between Failure) von über 20 Jahren, erfüllen die Normen EN61000-6-2 und EN61000-6-4 für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und sind gemäß UL 508 zertifiziert. Neben den Switches kom-men auch die kundenspezifischen redundanten Stromversorgungen für die Netzwerk-Switches von Siemens. Sie stellen die Kommunikation auch bei einem eventuellen Stromausfall sicher.

Das Kommunikationsnetzwerk ist als vollständig redundantes Industrial-Ethernet-System mit Licht-wellenleitern und VPN-Link ausgelegt. Die einzelnen Netzwerke sind über ein optisches 1000 Mbit/s In-dustrial-Ethernet-Backbone mit dem zentralen Leit-system verbunden. Neben dem Hauptnetz bestehen verschiedene dedizierte Systeme für dezentrale Ein-heiten wie zum Beispiel Ventilknoten. Zwei unab-hängige, redundant aufgebaute Netzwerke sorgen für eine zuverlässige Kommunikation, wodurch eine vierfach redundante Systemarchitektur erreicht wird.

Zuverlässig und flexibel

Mit seinen vier Schichten ist das Kommunikations-netzwerk besonders ausfallsicher. Wird der Ausfall eines Netzwerkpunktes erkannt, leiten die Scalance Switches über ein HSR-Protokoll (High Availability Seamless Redundancy) die Kommunikation inner-halb von 300 ms in das intakte Ringsegment um. Beim Ausfall eines Switches wird das betroffene Netzwerk freigeschaltet und in weniger als 3 s auf ein anderes System umgeschaltet. Fallen mehrere Netzwerkpunkte aus, sodass mehrere dezentrale

Für die Vernetzung von Peripheriesystemen hat das Engineering-Team von Siemens ein hoch

redundantes Industrial-Ethernet-Netzwerk mit einer Architektur aus vier Schichten entworfen,

um eine zuverlässige Kommunikation, Datenerfassung, Anpassung von Parametern und

Steuerung von Equipment zu gewährleisten

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Industrielle Kommunikation | process news 4/2014

INFO UND KONTAKT

siemens.de/scalancezhang.xuebing@siemens.com

Installation von zwei Scalance Switches

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Einheiten vom Backbone-Netz getrennt werden, wird über das dynamische Routing-Protokoll OSPF (Open Shortest Path First) innerhalb von ein bis drei Sekunden auf die drahtlose Verbindung umgeschal-tet. So bleiben die betroffenen Einheiten mit der Leitzentrale verbunden. Die anderen Einheiten kom-munizieren weiterhin über die Kabelverbindungen, bei denen weder Jitter noch andere Veränderungen auftreten. Dank der doppelten Netzwerkstrukturen kann jedes System den Ausfall eines Netzwerk-punkts oder Switches kompensieren. Das Netzwerk insgesamt kann damit bis zu fünf Ausfälle im System ausgleichen – ein höchst unwahrscheinlicher Fall, für den etwa eine verheerende Naturkatastrophe nötig wäre.

Eine weitere zentrale Anforderung an die Kommu-nikation in industriellen Anwendungen besteht darin, dass die Steuerungsinformationen in Echtzeit übertragen werden müssen, das Signal also zuver-lässig innerhalb einer festgelegten Übertragungs-zeit gesendet werden muss. Dafür sorgt im Back-bone-Netz ein 1000 Mbit/s Vollduplex-Industrial-Ethernet mit Switches, Kollisionen und Kanalkonflikte lassen sich dadurch vermeidet. Der Switch leitet Da-tenpakete mit einer Verzögerung von nur 5 µs wei-ter, die Verzögerung in einer Reihenschaltung von zehn Switches beträgt 60 µs. So kann das System Daten mit einer Ereignisauflösung von weit unter 1 ms übertragen.

Da die Scalance Technologie alle internationalen Richtlinien und Normen wie das IEEE 802.3 Protokoll für Ethernet-Kommunikation erfüllt, lässt sich das System flexibel mit anderen Ethernet-Netzen verbin-den. Dank der Fehlertoleranz der Ringarchitektur kann das System erweitert oder verändert werden, ohne dass die Kommunikation dafür unterbrochen werden muss. Die Scalance Switches bieten ver-schiedene Diagnosefunktionen, um Fehler oder Aus-fälle schnell zu erkennen, Wartung und Systemrepa-raturen zu erleichtern und so die Systemverfügbar-keit weiter zu erhöhen.

Ein Netzwerk für die Energie der Zukunft

Die Anlage für das Gasfeld Yuanba wird in zwei Pha-sen errichtet, die erste wurde bereits Ende 2013 ab-geschlossen. Dieser Teil der Anlage hat eine Produk-tionskapazität von 1,7 Milliarden m3 gereinigtem Gas pro Jahr. Nach Abschluss der zweiten Phase, der für Ende 2015 geplant ist, wird eine Produktionska-pazität von 3,4 Milliarden m3 gereinigtem Gas pro Jahr erreicht. Die fertige Anlage wird eine wichtige Rolle in der zukünftigen Energieversorgung Chinas spielen, da die umweltfreundlichere und sauberere Energie den Weg für ein nachhaltiges Wachstum und einen schonenden Umgang mit den Ressourcen ebnet. Die zuverlässige und flexible Netzwerklösung von Siemens sorgt dabei mit ihrer durchgängigen Überwachung der Leitungen für eine sichere und ef-fiziente Energieversorgung.

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process news 4/2014 | Prozessinstrumentierung

Kleine Geräte, große Einsparungen: Tenglong Arene hat eine Anlage in der Zhangzhou Gulei Petrochemical Industrial Zone mit neuen Stellungsreglern Sipart PS2 ausgerüstet und spart jetzt nicht nur Energie und damit Kosten, sondern profitiert auch von einer höheren Anlagenverfügbarkeit.

Tenglong Arene Co. Ltd., China

Auf Spar-Stellung

Die intelligenten Stellungsregler Sipart PS2, hier bei der Installation, senken den Verbrauch von Druckluft in der Anlage erheblich

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Prozessinstrumentierung | process news 4/2014

INFO UND KONTAKT

siemens.de/sipartps2xiaping.feng@siemens.com

Tenglong Arene Co. Ltd. ist ein bedeutendes chi-nesisches Petrochemieunternehmen. Seine An-lage in der Zhangzhou Gulei Petrochemical In-

dustrial Zone beinhaltet zahlreiche Gefahrenberei-che, daher muss ein sicherer und stabiler Betrieb gewährleistet sein. Außerdem hatte das Unterneh-men im Zuge eines 5-Jahres-Plans das Ziel, Energie-verbrauch und Emissionen der Anlage zu senken. All diese Anforderungen in Einklang zu bringen, war für die Leitung und die Ingenieure des Unternehmens keine leichte Aufgabe. Doch wie ein chinesisches Sprichwort sagt, „beginnt auch eine lange Reise mit einem ersten Schritt, und selbst der kleinste Fluss mündet in einem großen Ozean“ – was durchaus auch für das Thema Energiesparen in der Industrie zutrifft. Daher suchte Tenglong auch bei Details nach Möglichkeiten, die Prozesse zu verbessern, und wurde bei den Stellungsreglern Sipart PS2 fündig.

Innovative Technik schont Geldbeutel und Umwelt

Pneumatische Regelventile sind an vielen Stellen in Prozessanlagen installiert und werden mit einem druckluftbetriebenen Stellungsregler betätigt. Die Bereitstellung der Druckluft erfordert aber viel Strom: Konventionelle Stellungsregler verbrauchen pro Tag rund 1,5 kWh, und bei über 800 Stellungs-reglern in der Anlage von Tenglong Arene kommen so pro Jahr mehr als 400.000 kWh Strom zusammen. Im Gegensatz dazu nutzen die intelligenten Stel-lungsregler Sipart PS2 ein völlig anderes Prinzip für den Regelvorgang. Dank moderner Piezotechnologie verbrauchen sie nur während des Stellvorgangs Luft und damit nur einen Bruchteil der Druckluft, die ein konventionelles Ventil benötigt. Dadurch sinkt der Energieverbrauch um rund 94 %, was auch der Um-welt zugute kommt: Bei einem konventionellen Stel-lungsregler werden 631 g Kohlendioxid pro Kilowatt-stunde ausgestoßen, was sich in einem Jahr im Durchschnitt auf 352 kg CO2-Emissionen summiert. Unter denselben Bedingungen erzeugt der Sipart PS2 im gleichen Zeitraum nur etwa 21 kg CO2 und redu-ziert damit den CO2-Ausstoß um 331 kg pro Jahr – was immerhin der CO2-Emission von 100 Autos ent-spricht.

Vorausschauende Wartung reduziert Ausfälle

Ein weiterer Pluspunkt der Stellungsregler Sipart PS2 sind ihre guten Diagnosefunktionen, wie Statusüber-wachung der Ausrüstung, Fehlerdiagnose, Fehler-/Statusprognose, Entscheidungshilfen für Wartungs-

maßnahmen und Wartungsaktivitäten. Dies ermög-licht eine vorausschauende Wartung, das heißt, War-tungsmaßnahmen werden nicht mehr anhand statis-tischer Daten zur Lebensdauer oder der mittleren Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) geplant, sondern anhand tatsächlicher Daten zu Betriebssta-tus, Effizienz, Wärmeverteilung und anderer Variab-len. Dadurch sinken nicht nur die Kosten für die ge-samte Wartung, sondern es werden auch ungeplante Anlagenausfälle vermieden. Dies wiederum erhöht die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Betriebszeiten der Anlage und erleichtert außerdem die Einhaltung von Leitlinien zur Sicherheit und Ausfallprävention. Da unnötige Wartungsmaßnahmen entfallen, wird das Personal entlastet und die Wirtschaftlichkeit ver-bessert.

Gemeinsam für eine grüne Zukunft

Mit den intelligenten Stellungsreglern Sipart PS2 ist Tenglong Arene seinem Ziel eines geringeren Ener-gieverbrauchs einen großen Schritt näher gekom-men – und profitiert zugleich von handfesten wirt-schaftlichen Vorteilen.

• Tenglong Arene wollte seinen Energieverbrauch und seine Emissionen senken, dabei aber hohe Sicherheitsstandards einhalten.

• Die Sipart PS2 Ventilstellungsregler verbrauchen beim Betrieb 94 % weniger Druckluft. So werden jährlich über 50.000 Euro eingespart und die CO2-Emissionen erheblich reduziert.

• Sipart PS2 ermöglicht eine vorausschauende Wartung, wodurch die Wartungskosten gesenkt und die Verfügbarkeit der Anlage erhöht werden.

Das Projekt im Überblick

SWEPDI hat seit der Unternehmensgründung 1961 in über 20 chinesischen Provinzen und mehr als zehn verschiedenen Ländern – darun-

ter Indien, Indonesien, Vietnam sowie Bosnien und Herzegowina – Projekte im Bereich Energieerzeu-gung und -übertragung durchgeführt. Die erfahre-nen Teams von SWEPDI besitzen das erforderliche Know-how, um solche anspruchsvollen Anlagen zu planen und zu bauen.

Das Southwest Electric Power Design Institute (SWEPDI) zählt seit über zehn Jahren zu den 100 Spitzenunternehmen für Engineering in China und wurde vom Engineering News-Record acht Jahre lang in Folge als eines der 60 besten Engineering-Design-Unternehmen Chinas gelistet. Jetzt hat SWEPDI seine Effizienz und Qualität noch weiter gesteigert – dank einer Engineering-Plattform auf Basis von Comos.

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Southwest Electric Power Design Institute, China

SWEPDI plant und baut Energieerzeugungs- und -übertragungssysteme für Kunden in China und der ganzen Welt. Mit Comos Software konnte das Unternehmen seine Engineering-Effizienz deutlich steigern

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Industriesoftware | process news 4/2014

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„ Die Comos Plattform erfüllt alle unsere Anforderungen. Die Working Layers ermöglichen eine zuverlässige Planung und wir können gleichzeitig an verschiedenen Projekten über alle technischen Bereiche hinweg arbeiten.“Jinbin Zhang, Chief Design Engineer, Southwest Electric Power Design Institute (SWEPDI)

INFO UND KONTAKT

siemens.de/comosmareike.blettner@siemens.com

Integrierte Lösung erleichtert Zusammenarbeit

Um die Arbeitsabläufe im Engineering weiter zu op-timieren und die Teams bei ihrer Arbeit besser zu un-terstützen, evaluierte SWEPDI vor Kurzem verschie-dene Softwareplattformen für das EMSR (Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik)-Design. Die neue Software sollte vor allem die Zusammenarbeit der einzelnen Teams erleichtern und das Engineering ef-fizienter machen, damit SWEPDI seinen Wettbe-werbsvorsprung in der chinesischen Energiebranche weiter ausbauen kann.

Nach einem umfassenden Vergleich der verfügba-ren Systeme fiel die Wahl auf Comos, da diese Soft-ware eine komplett integrierte Lösung für alle Phasen und technischen Disziplinen des gesamten Enginee-ring-Prozesses bietet. Der objektorientierte Ansatz hilft den Teams dabei, alle mit einem Prozess oder De-signobjekt verbundenen Daten zu strukturieren und zu verwalten. Darüber hinaus profitiert SWEPDI auch von der 2-D-/3-D-Visualisierungsfunktion von Comos. Die Working-Layer-Technologie ermöglicht ein paral-leles Engineering, was die Workflows optimiert und schlanker macht. Dank der einheitlichen Datenplatt-form und der offenen Systemarchitektur können die Teams Informationen austauschen, und die intuitive Benutzeroberfläche vereinfacht den Umgang mit der Software. Mit Comos haben alle Beteiligten überall und jederzeit Zugang zu einheitlichen und aktuellen Daten – wichtig für die effiziente Zusammenarbeit in globalen Teams.

Problemlose Implementierung, erste Anwendung

Nach Vertragsabschluss passten SWEPDI und Siemens Comos an die besonderen Anforderungen von SWEPDI an, unter anderem mit spezifischen Templates und

darauf abgestimmten Funktionen innerhalb der Soft-ware, die die Abläufe in den einzelnen Engineering-Teams effektiv unterstützen. Anfang 2013 war das System vollständig implementiert und betriebsbereit.

Das erste Projekt, bei dem die neue Comos Platt-form eingesetzt wird, ist ein Gas- und Dampfkraftwerk mit einer Kapazität von 230 MW, das als Mehrwellen-anlage ausgelegt wird. Die Erfahrungen mit Comos sind sehr positiv: Wie Yuan Yuan, Comos Projektma-nager bei SWEPDI, bestätigt, erfüllt die Comos Daten-

bank alle Anforderungen für die Zusammenarbeit der ESMR-, Automatisierungs- und Prozessdesignteams im Unternehmen und die Software ermöglicht einen ef-fizienten und durchgängigen Datenaustausch. Dank der flexiblen Schnittstelle kann SWEPDI die Lösung leicht auf andere Standorte und Regionen übertragen. Die neue Software erleichtert außerdem die Zusam-menstellung der Dokumentation für die einzelnen Projekte, sodass die Anlagen reibungslos an die Betrei-ber und die Bediener übergeben werden können.

Die Teams von SWEPDI sind davon überzeugt, dass sie mit Comos die ideale Lösung für eine einheitliche Engineering-Datenbank gefunden haben, um so die Zusammenarbeit im Unternehmen effektiv zu unter-stützen und die Effizienz zu erhöhen. Das System ist zukunftssicher, lässt sich an neue Bedürfnisse anpas-sen und flexibel erweitern. Entscheidend ist jedoch, dass es den Engineering-Teams hilft, noch besser zu arbeiten, meint Jinbin Zhang, leitender Design Engi-neer bei SWEPDI: „Die Comos Plattform erfüllt alle unsere Anforderungen. Die Working Layers ermögli-chen eine zuverlässige Planung und wir können gleichzeitig an verschiedenen Projekten über alle technischen Bereiche hinweg arbeiten.“

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process news 4/2014 | Antriebstechnik

Mit einer Jahresproduktion von 6,5 Millionen Tonnen ist Kun-ming Iron & Steel Co. Ltd.

(KISCO) das größte Eisen- und Stahlwerk in der Provinz Yunnan und wurde für seine hervorragenden Leistungen be-reits mehrfach von der chinesischen Re-gierung ausgezeichnet. Mit modernster Technologie produziert das Unterneh-men verschiedene Eisen- und Stahlpro-

dukte wie Roheisen, Rohlinge, Hoch-geschwindigkeits-Walzdraht, warmge-walzte Bewehrungen und Brammen sowie kaltgewalzte Bleche. Für die Produktion von Roheisen errichtete KISCO 2008 im Werk Caopu New Area, 30 km südwestlich von Kunming, einen 2.500 m3 großen Hochofen, der 2012 mit einer Kapazität von 2 Millionen Ton-nen Roheisen pro Jahr in Betrieb ging.

Hohe Leistung, sanfter Anlauf

Hochöfen sind große und komplexe An-lagen. In ihnen wird entsprechend auf-bereitetes Erz kontinuierlich zu Eisen reduziert, das als Schmelze den Ofen verlässt. Alles entscheidend ist für die-sen Prozess, dass der Ofen immer die richtige Betriebstemperatur hält. Große Radial- und Axialgebläse versorgen

Der 2.500 m3 große Hochofen 1 kann pro Jahr 2 Millionen Tonnen Roheisen produzieren

Hochleistung im HochofenIm größten Hochofen der Provinz Yunnan in China sorgt Integrated Drive Systems für eine schnelle Installation, den sicheren Betrieb und eine Verfügbarkeit von über 99 %.

Kunming Iron & Steel Co. Ltd., China

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Antriebstechnik | process news 4/2014

dazu den Ofen mit Verbrennungsluft, die in vorgelagerten Winderhitzern auf-geheizt wird. Die Synchronantriebe die-ser Gebläse haben eine Leistung von mehreren Megawatt. Im Hochofen 1 von KISCO ist ein vierpoliger Synchron-motor mit einer Nennleistung von

40.000 kW und einer Drehzahl von 1.500 U/min im Einsatz. Um die mecha-nischen Belastungen und Lastspitzen beim Hochlauf eines derart leistungs-starken Motors gering zu halten, ist der Motor mit einem Sanftstarter und einem Frequenzumrichter kombiniert.

Integrierte Antriebslösung

Der neue Motor ist Teil des Siemens-Portfolios Integrated Drive Systems (IDS). Kern des IDS-Konzepts ist die dreifache Integration des Antriebs-strangs: Die einzelnen Komponenten von den Kupplungen und Getrieben bis hin zum Motor und Frequenzumrichter sind horizontal integriert und bilden eine mechatronische Einheit für den perfekten Energiefluss. Zusätzlich ist das Antriebssystem vertikal in die Auto-matisierungspyramide und dank der Lifecycle-Integration auch über die ge-samte Lebensdauer des Systems integ-riert. Die horizontale Integration er-höht die Anlagenverfügbarkeit, die ver-tikale Integration leistet einen Beitrag

zu Produktivität und Flexibilität sowie Sicherheit, Wartungsfreundlichkeit und Umweltschutz. Alle Komponenten sind hinsichtlich Funktionalität, Mechanik und Energieeffizienz aufeinander abge-stimmt, sodass der optimale Betriebs-punkt ohne Überlastung der Mechanik

erreicht wird. Außerdem verkürzt IDS die Implementierungszeit und mini-miert den Aufwand für das Projektma-nagement.

Auf Anhieb zuverlässig und effizient

Das neue Antriebssystem sollte jedoch nicht nur stabil und zuverlässig arbei-ten, sondern auch kosteneffizient sein. Dafür sorgt ein Umrichter Sinamics GL150 zur stufenlosen Drehzahlverstel-lung und als Anfahrhilfe für die großen Synchronmotoren. Dadurch bleibt die Belastung für das Netz gering und die Mechanik wird geschont. Dies führt zu weniger Verschleiß und erhöht die Le-bensdauer der Komponenten. Alle wichtigen Variablen in der Vakuum-kammer wie Gasdruck und -durchfluss werden von einer redundant ausgeleg-ten hochverfügbaren Simatic S7-400 H geregelt.

Von der Automatisierungstechnik bis zum Antriebssystem sind alle Hoch-ofenkomponenten nahtlos integriert,

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sodass die Ingenieure und Techniker von KISCO schnell mit der neuen Lö-sung vertraut wurden. Ein weiterer Vor-teil: Es werden weniger Ersatzteile als bisher benötigt, was die Lagerkosten reduziert. Das gesamte System wurde in nur 25 Tagen in Betrieb genommen.

Da für die Antriebsregelung ausschließ-lich Siemens-Produkte eingesetzt wur-den, kümmert sich die 24-Stunden-Ser-vicehotline um alle eventuellen Fragen und Probleme. Das Fazit von Shi Yiwei, Leiter der Automatisierungsabteilung bei Kunming Iron & Steel, Caopu New Area: „Das Integrated Drive System von Siemens läuft im Gebläse unseres Hochofens 1 einfach perfekt.“

Die Zahlen bestätigen dies: Seit der offiziellen Inbetriebnahme des Hoch-ofens im Juni 2012 liegen die Zuverläs-sigkeit und Verfügbarkeit der Anlage bei über 99 % – ohne dass bisher ein einziges Problem aufgetreten ist. Damit ist ein äußerst zuverlässiger Betrieb des Gebläses gewährleistet und die maxi-male Profitabilität gesichert.

„ Das Integrated

Drive System von

Siemens läuft im

Gebläse unseres

Hochofens 1

einfach perfekt.“Shi Yiwei, Automation Department Manager, Kunming Iron & Steel Co. Ltd., Caopu New Area

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Die Shandong Scents Holding Group ist ein füh-rendes chinesisches Agrarunternehmen und hat sich auf die Verarbeitung von Sojabohnen

und Mais spezialisiert. Gerade Sojabohnen sind eine hervorragende, gut verfügbare und kostengünstige Quelle für pflanzliches Eiweiß, das in Nahrungsmit-teln und Ernährungsprodukten verwendet wird. Sie sind reich an wertvollen Nähr- und Ballaststoffen und enthalten kein Cholesterin, weshalb sie auch für Menschen mit einem Risiko für Herz-Kreislauf-Er-krankungen empfohlen werden. Eine der über zehn Tochtergesellschaften der Holding ist Shandong Yuxin, das sich auf die Verarbeitung von Sojabohnen spezialisiert hat. Mit zwei neuen Produktionslinien für die Extraktion von Sojaprotein und Ballaststoffen aus Sojabohnen will das Unternehmen vom wach-senden Markt für diese Produkte profitieren.

Hohe Qualität und Effizienz

Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln ist es ent-scheidend, dass der Prozess stets innerhalb der Spe-zifikationen bleibt. Das sorgt einerseits für ein quali-tativ einwandfreies Produkt und andererseits für eine effiziente Produktion. Gerade bei einem so kom-plexen Prozess wie der Extrahierung von Protein und Ballaststoffen aus Sojabohnen ist die Auswahl der richtigen Prozessautomatisierung entscheidend: Das

System muss die einzelnen Verfahrensschritte der Extraktion und Isolation von Sojaprotein sowie der Gewinnung und Aufbereitung der Ballaststoffe in-klusive aller Hilfs- und Zusatzstoffe exakt steuern. Dabei müssen die Anlagen nicht nur die strengen Vorgaben für die Produktionsumgebung und -tech-nologie im Umgang mit Lebensmitteln erfüllen wie beispielsweise die Nachverfolgbarkeit der Produk-tion, sondern die Prozesse müssen auch effizient ar-beiten. Daraus ergeben sich spezielle Anforderun-gen an das Design und Engineering der Anlagen und Systeme, damit die Produkte schnell auf den Markt

Shandong Yuxin verarbeitet Soja zu unterschiedlichen Produkten sowohl für den chinesischen als auch den internationalen Markt

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Reiche ErnteIn der Nahrungsmittelindustrie sind Produktqualität und Produktionsmenge kritische Faktoren, so auch bei Shandong Yuxin Biotechnology Co. Ltd. Das Unternehmen errichtete vor Kurzem zwei neue Produktionslinien, um die wachsende Nachfrage nach Sojaprotein und Ballaststoffen decken zu können. Damit beide Linien sicher und effizient arbeiten, setzt das Unternehmen auf Simatic PCS 7.

Shandong Yuxin Biotechnology Co. Ltd., China

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Prozessleittechnik | process news 4/2014

Sojabohnen sind eine hervorragende Quelle für Protein und Ballaststoffe: Damit lässt sich pro Hektar wesentlich mehr Protein erzeugen als durch jede andere landwirtschaftliche Nutzung

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siemens.de/pcs7lianwang.dou@siemens.com

Beijing Sciample Technology Co. Ltd. ist eine Tochter-gesellschaft des Instituts für Automatisierung an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Das Unternehmen hat seinen Sitz im Beijing Zhongguancun Science Park Haidian Sector und wurde als eines der 100 innovativsten Unternehmen in Zhongguancun ausgezeichnet. Zu den Schwerpunkten von Sciample gehören die Entwicklung und Implementierung von Erkenntnissen aus der Automatisierungs- und Informa-tionstheorie, um industrielle Verfahren zu verbessern. Das Unternehmen hat mit aktuell über 180 Mitarbeitern in China und weiteren Ländern mehr als 700 Engineering-Pro-jekte erfolgreich durchgeführt und ist ein geschätzter Projektpartner.

sciample.com

gebracht werden können. Gerade bei einer so kom-plexen Anwendung wie den beiden Produktions-linien von Shandong Yuxin mit an die 5.000 I/O-Punkten erfordert dies ein hohes Maß an Know-how bei der Systemprogrammierung.

Leistungsstarke Lösung

Shandong Yuxin entschied sich für eine integrierte Automatisierungs- und Antriebslösung von Siemens: Zwei Simatic PCS 7 Systeme – eines pro Linie –, vier A-compact Motoren und vier 10-kV-Frequenzumrich-ter tragen zu mehr Sicherheit und Leistung in den Anlagen bei. Die Lösung hat sich bereits in vielerlei Hinsicht bezahlt gemacht. Das Team arbeitete mit der neuesten Version des Simatic PCS 7, der Version V8.0, die mithilfe hochmoderner Programmierme-thoden für ein effizienteres Engineering sorgt. Spe-ziell für die Säurezugabe bei der Sojaproteinisolie-rung entwickelte Beijing Sciample Technology Co. Ltd. eine Fuzzy-Regelung für PCS 7. Der erforderliche Säuregehalt wird jetzt über Fuzzy- und PID-Regler (Proportional-Integral-Derivative Controller) präzise berechnet, sodass ein manuelles Eingreifen nicht mehr nötig ist und die Säure schneller und genauer dosiert werden kann, was wiederum die Produktqua-lität verbessert. Das Modell wird inzwischen auch in anderen Prozessen erfolgreich eingesetzt.

Auch bei der Systemprogrammierung zeigten sich die Vorteile der modernen Lösung: Für ähnliche Vor-haben musste normalerweise ein ganzer Monat ein-geplant werden, dank des effizienten Engineerings von PCS 7 und des kompetenten Teams von Sciample war die Programmierung dieses Projekts in nur einer Woche abgeschlossen.

Bei der Hardware setzte man ebenfalls auf Leis-tung und Effizienz: Die redundanten Controller 410 und 410 Smart bieten eine hohe Rechenleistung und interne Speicherkapazität und werden mit den glei-chen Tools projektiert, sodass die zwei neuen Pro-duktionslinien ein hohes Maß an Standardisierung aufweisen. Die Standardisierung auf Produkte von Siemens auch bei der Antriebstechnik zahlt sich zu-sätzlich durch eine geringere Ersatzteilhaltung und weniger Wartungsaufwand aus. Außerdem ermögli-chen die 10-kV-Frequenzumrichter einen drehzahl-geregelten Betrieb der Motoren, wodurch das Unter-nehmen Energie spart.

Rundum gesunde Perspektiven

Die Inbetriebnahme der neuen Produktionslinien bei Shandong Yuxin wird voraussichtlich Ende 2014 ab-geschlossen sein. Dank der modernen und durchgän-gigen Automatisierungs- und Antriebslösung wird Shandong Yuxin dann von einem hohen Automati-sierungsgrad der Produktionslinien sowie mehr Effi-zienz und Qualität in der Produktion profitieren. Damit ist das Unternehmen bestens für ein nachhal-tiges Wachstum gerüstet – und der Verbraucher kann sich darauf verlassen, dass die Produkte von Shan-dong Yuxin sicher und hochwertig sind. Gesunde Perspektiven also für Unternehmen und Kunden.

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process news 4/2014 | Prozessleittechnik

BASF, Deutschland Das Portfolio des weltweit führenden Chemie-unternehmens BASF reicht von Chemikalien, Kunststoffen, Veredlungsprodukten und Pflan-

zenschutzmitteln bis hin zu Öl und Gas. Mit über 100.000 Mitarbeitern an fast 400 Standorten ist das Unternehmen global aufgestellt. Die Vinylether-Fab-rik in Ludwigshafen existiert seit 1939 und ist tief im BASF-Verbund verankert. Hier entstehen hochwer-tige Zwischenprodukte für einen breiten Einsatzbe-reich, zum Beispiel Vinylmonomere, das Phenolharz Koresin oder Vinylpyrrolidon, die unter anderem Ver-wendung für Lacke, Autoreifen, Druckfarben und Pharmaprodukte finden. Rund 80 % der Rohstoffe kommen aus dem Verbund, ein großer Anteil der her-gestellten Produkte wird wieder in den BASF-inter-nen Verbund abgegeben.

Heute unentbehrlich: das Prozessleitsystem

Um die hohe Produktionsqualität am Standort zu ge-währleisten, ist ein Betrieb ohne Prozessleitsystem heute nicht mehr denkbar. Ob flexible Produktumstel-lungen oder Chargenproduktion, Sicherheitsaspekte oder Ressourceneinsatzplanung – vieles lässt sich ohne Prozessleittechnik gar nicht mehr darstellen.

Am Standort Ludwigshafen setzt BASF in der Vinylether-Anlage seit 25 Jahren auf ein Prozessleitsystem von Siemens, das über die Jahre permanent modernisiert wurde – mit größtem Erfolg. In diesem Jahr steht gleich ein doppeltes Jubiläum an: 75 Jahre Vinylether-Fabrik, davon 25 Jahre mit einem Prozessleitsystem von Siemens.

25 Jahre und topfit

Die Leitwarte der Vinylether-Anlage heute: aufgeräumt und übersichtlich. Simatic PCS 7 sorgt hier leittechnisch für den erforderlichen Überblick

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Prozessleittechnik | process news 4/2014

Dabei stießen die Anfänge 1989 durchaus auf Skepsis. Als Siemens in Mannheim den Auftrag zur Automatisierung der ersten Teilanlage der Vinyl-ether-Fabrik erhielt, war ein Leitsystem noch Neu-land. Teilweise gab es Bedenken gegen und Respekt vor der „neuen Zauberkiste“ namens Teleperm. Denn erstmalig ersetzte eine grafische Bedienoberfläche in diesem Betrieb die bisher klassische Bedienung & Beobachtung über das Messtafelfeld. Das war völlig neues Terrain.

In den Anfängen der Fabrikgeschichte gab es eine Vor-Ort-Bedienstation in der Anlage, nach dem Ein-bau der ersten Leitwarte um 1940 wurde in den 1950er Jahren mehr zentralisiert. Der Steuerung mit reinen Messwerten in den 1960er Jahren folgte in den 70ern die Regelungstechnik, bevor 1989 dann Teleperm seinen Siegeszug antrat.

„Letztendlich führte die Entwicklung in der Mess- und Regeltechnik der Anlage zur Entscheidung für ein Prozessleitsystem – das Leitsystem folgt damit den Erfordernissen des Betriebs“, erklärt Markus Eckelmann, Senior Technical Manager E&I. Dass BASF mit der damals getroffenen Entscheidung zufrieden war, zeigt die weitere Entwicklung: In den Folge-jahren beauftragte BASF Siemens in Mannheim, alle

„ Eine langfristige

erfolgreiche

Partnerschaft ist

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entwickelt.“Markus Eckelmann, Senior Technical Manager E&I, BASF Ludwigshafen

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process news 4/2014 | Prozessleittechnik

weiteren Teilanlagen zu automatisieren. Eine part-nerschaftliche und vertrauensvolle Zusammenarbeit entstand, die von konstruktivem und offenem Dia-log über viele Jahre geprägt war und es auch heute noch ist.

Migration auf Simatic PCS 7 – ein Meilenstein

Meilensteine gab es im Laufe der Jahre mehrere. Zum Beispiel die frühe Einführung eines Batchsys-tems. Denn so konnte man die Chargenproduktion für eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte abbil-den. Damit verbunden war eine flexible und effek-tive Fahrweise über Grund- und Steuerrezepte.

„Die Migration von Teleperm M auf Simatic PCS 7 – das war schon ein großer Sprung“, merkt Markus Eckelmann an und nickt anerkennend. Dann fährt er fort: „Aber die Migration musste sein, weil das Teleperm System von Seiten Siemens abgekündigt wurde. Hier kam uns Siemens jedoch durch eine deutliche Verlängerung des Supports über den Ab-kündigungstermin hinaus entgegegen.“

So entschied sich das Unternehmen nach 22 Jahren, das bisher bewährte Prozessleitsystem im Rahmen eines Migrationsprojekts durch das neue und inno-vative Simatic PCS 7 zu ersetzen. Im Jahr 2011 erfolgte zuerst der Austausch der Anzeige-Bedien-Komponen-ten-Ebene. Dabei wurden die prozessnahen Kompo-nenten während laufender Produktion beibehalten. Seit 2013 werden schrittweise auch die prozessnahen Komponenten inklusive der IO-Peripherie durch aktu-elle Simatic PCS 7 Komponenten ersetzt. Die gesamte Modernisierung erfolgte über mehrere Jahre, wenn möglich im Zuge von geplanten Abstellungen. 2015 soll die Migration beendet sein.

Auch beim Service gut aufgestellt

Dass bei Projekten dieser Dimension der Service eine große Rolle spielt, liegt auf der Hand, denn nur schnelle Unterstützung und Zuverlässigkeit können langfristig den Betrieb sichern. Hier wartet Siemens gleich mit mehreren Pluspunkten auf: Zum einen er-möglicht es die räumliche Nähe der Siemens-Nieder-lassung in Mannheim, innerhalb sehr kurzer Zeit auf plötzlich notwendige Änderungen oder Störungen mit kompetentem Servicepersonal direkt vor Ort zu reagieren. Zum anderen gibt es direkt auf dem Werks-gelände der BASF SE in Ludwigshafen einen Siemens-Servicestützpunkt. Über fest vereinbarte Antrittszeiten und einem Ersatzteildienst steht das Siemens-Service-personal schon seit vielen Jahren dem PLS-Betrieb in der Vinylether-Anlage aktiv und schnell zur Seite.

„Um langfristig besser planen zu können, zum Bei-spiel was die Modernisierungs- und Servicekosten angeht, haben wir uns außerdem sehr bewusst für einen PLS-Wartungsvertrag mit Siemens entschie-den. Er bringt uns auch jede Menge Sicherheit – vor allem in puncto Lieferfähigkeit von Ersatzteilen, Software-Pflege und natürlich Verfügbarkeit“, fügt Markus Eckelmann hinzu.

Vertrauensvolle Partnerschaft mit Siemens

Erfolgreiche Partnerschaften entstehen durch eine vertrauensvolle und zuverlässige Zusammenarbeit in der Planung, dem Engineering und dem Service. Dabei spielt die Kontinuität in den Teams beider Sei-ten eine wichtige Rolle. Diese über 25 Jahre aufrecht-zuerhalten und dabei das wertvolle Wissen über die Prozessautomatisierung und die über Jahren gewon-

1989: Erstes Siemens-Prozessleitsystem Teleperm T21 in der Vinylether-Fabrik Ludwigshafen

2011: Migration nach PCS 7 6.1. Austausch der Anzeige-Bedien-Komponenten-Ebene unter Beibehaltung der prozessnahen Komponenten während laufender Produktion

2013: Schrittweise Modernisierung der prozessnahen Komponenten inklusive der IO-Peripherie durch aktuelle Simatic PCS 7 Komponenten

2014: Migration nach PCS 7 7.1

25 Jahre Erfolgsgeschichte –

Prozessleitsystem bei BASF

Damals absolut State of the Art: die erste Teleperm Installation im Jahr 1989B

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siemens.de/pcs7arno.keller@siemens.com

nenen Optimierungen zu bewahren, ist eine beson-dere Herausforderung. Markus Eckelmann zeigt sich beeindruckt von der Qualität der Partnerschaft: „Eine langfristige erfolgreiche Partnerschaft ist ohne ge-genseitiges Vertrauen nicht denkbar. Auf dieser soli-den Basis hat sich über die Jahre eine konstruktive, angenehme Zusammenarbeit entwickelt.“ Auch vor dem Hintergrund des Lifecycle-Gedankens spielt der langfristige Bestand eine große Rolle. Doch die Zu-sammenarbeit hat sich bewährt. „Natürlich lief nicht immer alles reibungslos ab – aber in all den 25 Jah-ren haben wir immer gemeinsam nach erfolgreichen Lösungen gesucht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich Siemens durch Fachkompetenz und Kontinuität auszeichnet. Das Know-how ist seit 25 Jahren vorhanden! Was außerdem wirklich über-zeugt, ist die regionale Nähe. Mit dem Serviceperso-nal am Standort und der Siemens-Mannschaft in Mannheim haben wir die optimale Unterstützung für das Betreiben unserer Chemieanlage.“

Diese positive Bilanz setzt sich auf technischer Ebene fort. Dazu Markus Eckelmann: „ Als großer Vor-teil für uns erweist sich immer wieder, dass Simatic PCS 7 ein offenes System ist, das konsequent auf In-dustrie-Standards setzt – von der Microsoft Windows Umgebung über die Projektierung bis hin zur Kommu-nikation und dem Datenaustausch. Außerdem ist eine Anbindung unter Berücksichtigung des Automation-Security-Konzepts von Simatic PCS 7 an die IT-Welt möglich. Generell kann man sagen, dass auch unsere betrieblichen Anforderungen mit Siemens umgesetzt werden, zum Beispiel was die Arbeitsplatzgestaltung angeht oder die Forderung nach Ausfallsicherheit der Komponenten.“ Ein weiterer Pluspunkt ist für ihn, dass dieses durchdachte Konzept auch ein effizientes Arbeiten ermöglicht: „Die OS-Bilder konnten von der letzten Version übernommen werden. Und die auto-matische Konvertierung spart Aufwand bei der Mig-ration. Weil die Bediener die Oberfläche schon ken-nen, fallen Einarbeitungszeiten weg.“

Gut gerüstet für die Zukunft

„Wäre das Prozessleitsystem ein Jubilar, würde ich sagen, er hat sich nicht nur gut gehalten, sondern ist auch reifer geworden und hat sich weiterentwickelt!“ merkt Dr. Stephan Schlitter, Betriebsleiter der Vinyl-ether-Fabrik schmunzelnd an und Markus Eckelmann ergänzt: „Wir wünschen uns, dass das Prozessleitsys-tem PCS 7 auch weiterhin so zuverlässig bleibt. Im Moment freuen wir uns darauf, dass die Migration 2015 abgeschlossen ist. Dann geht es mit der Opti-mierung weiter. Außerdem gilt natürlich: Nach der Migration ist vor der Migration!“

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„ Wäre das Prozess-

leitsystem ein Jubilar,

würde ich sagen, er

hat sich nicht nur gut

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und hat sich weiter-

entwickelt!“Dr. Stephan Schlitter, Betriebsleiter der Vinylether-Fabrik der BASF in Ludwigshafen

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Als weltweit führendes Pharmaunternehmen verfügt Novartis über ein diversifiziertes Port-folio, um die Bedürfnisse von Patienten, Ge-

sellschaft und Gesundheitsversorgung gleicher-maßen zu erfüllen – mit innovativen Arzneimitteln, ophthalmologischen Produkten, kostengünstigen Generika, rezeptfreien Medikamenten, Impfstoffen und Diagnostika sowie tiermedizinischen Produkten. Novartis Vaccines ist das einzige global agierende Unternehmen, das in all diesen Bereichen eine Spit-zenposition innehat. Um das im Vaccines-Werk Mar-burg auch weiterhin gewährleisten zu können, musste eine der zentralen Wasserversorgungsanlagen im Ge-bäude H28 auf die aktuelle Version 8.0 von Simatic PCS 7 migriert werden. Die Anlage stellt WFI (water for injection/Wasser für Injektionszwecke) und PUW (pu-rified water/gereinigtes Wasser) her, welches die Basis für die Herstellung von Produkten bildet und gleichzei-tig zur Reinigung der Produktionsanlagen benötigt wird. Da ohne diese Wasseranlage kein Produktionsbe-trieb möglich ist, war der zeitliche Rahmen für die Um-

Das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 einer Wasserversorgungsanlage im Novartis-Vaccines-Werk in Marburg wurde auf die Version V8.0 SP1 hochgerüstet. Der zeit liche Rahmen für die Umsetzung war allerdings sehr eng. Eine Verzögerung oder ein Fehlschlag des Software-Upgrades hätte für den Kunden enorme wirtschaftliche Schäden bedeutet. Dank der sehr guten Zusammen-arbeit zwischen Novartis Vaccines und Siemens lief alles termingerecht und die Anlage produziert nun auf dem aktuellen Stand der Technik.

Novartis, Deutschland

Upgrade in die Zukunft

Neben dem Wassersystem werden auch weitere Produktions- und Versorgungsanlagen mit Simatic Technik gesteuert

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Pharmaindustrie | process news 4/2014

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siemens.de/pharmadirk.wagner@siemens.com

stellung sehr eng. Jegliche Verzögerung hätte auf-grund der zentralen Bedeutung der Anlage für das Werk zu massiven Produktionsausfällen und damit zu erheblichen Mehrkosten geführt. Zudem musste si-chergestellt werden, dass die Anlage nach den gän-gigen GMP-Regularien qualifiziert wurde, damit das Endprodukt auch die verpflichtenden behördlichen Anforderungen erfüllt.

Erster werksweiter Einsatz virtueller Systeme

Der Auftrag beinhaltete für Siemens aber nicht nur das eigentliche Software-Upgrade, sondern auch die Anpassung an eine neue Hardware. Neben der Pro-jektierung mussten die Systemdokumentation, die Bedienungsanleitungen, die Dokumentation für den Factory und Site Acceptance Test (FAT und SAT) erstellt sowie die Inbetriebnahme der Anlage durch-geführt werden. Außerdem übernahm Siemens die vorübergehende Schichtbegleitung und Rufbereit-schaft für die Anlage nach Abschluss der Inbetrieb-nahme. Der geplante erste werksweite Einsatz virtu-eller Systeme (Simatic Virtualization as a Service) wurde bei Novartis mit großem Interesse beobach-tet, da es sich dabei um das erste von 27 Upgrade-Projekten handelte. Novartis Vaccines vertraute das zeitkritische Projekt – insgesamt standen nur drei Monate für das Upgrade zur Verfügung – Siemens an, da das Siemens-Team in Marburg neben jahrelanger Erfahrung mit verschiedenen PCS 7 Versionen für den Pharma-Bereich auch ein elementares Know-how bezüglich Projektierung, Arbeiten und Qualifi-zierung im pharmazeutischen Umfeld vorweisen kann. Die Zusammenarbeit verlief von Anfang an rei-bungslos, was neben dem Können der Projektmitar-beiter auch der ausgezeichneten Motivation und Kommunikation zu verdanken war. „Die Teams haben wunderbare Arbeit geleistet“, schwärmt Harald Rückl, Technical Manager bei Novartis Vaccines Marburg.

Effiziente Arbeit für die Zukunft

Die Arbeit, von der Harald Rückl spricht, beinhaltete für Novartis Vaccines in Marburg einen Sprung in die Zukunft. Die ES und die OS der Bestandsanlage wur-den durch eine neue Hardware, ein redundantes OS-Paar, ersetzt. Der Web Server der Bestandsanlage dient auch als Web Server für weitere Produktions-anlagen. Für die Neuanlage wird nun ein neuer Web Server genutzt, der virtualisiert ist. Der zentrale Ar-chivserver (CAS) betreut wie der Web Server weitere Produktionsanlagen und ist somit ebenfalls für die anderen Produktionsanlagen aktiv. Für die Neuan-lage wird somit kein weiterer CAS mehr benötigt. Die vorhandenen OS Clients – die Panel PCs im Produk-tionsbereich – wurden neu aufgesetzt und als Thin Clients genutzt, die via Remote Desktop (RDP) zu den neuen virtuellen OS Clients gekoppelt wurden. Für die virtuellen Maschinen – den Web Server und die beiden OS Server – wird ein Server mit VMware und

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das Virtualisierungskonzept Simatic Virtualization as a Service genutzt. Auf dem Server wurde zusätzlich ein virtueller Domain Controller installiert, der im Verbund mit den bereits bestehenden Domain Con-trollern der Kundendomäne agiert. Das eigentliche Software-Upgrade wurde in den Räumen von Siemens Marburg geplant, vorbereitet und durchge-führt. Nach Abschluss des Software-Upgrades und der Durchführung der notwendigen Änderungen er-folgte der FAT bei Siemens Marburg.

Erstes Kapitel einer Erfolgsstory

Durch die Umstellung hat Novartis Vaccines Marburg einen großen Schritt in Richtung Zukunftssicherung getan. Die virtuellen Systeme sind nicht nur leichter zu warten, auch Sicherungen können schneller er-stellt und wieder eingespielt werden. Sie sind platz-sparend, denn sie benötigen weniger Platz im Schalt-schrank. Die Verwaltung der Anlage durch die IT wird durch die Aufnahme in die Firmendomäne enorm er-leichtert. Die Wasseranlage diente zugleich als Pilot-anlage für alle noch folgenden Software-Upgrades. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Projekts wurde eine weitere Anlage von Siemens mit der PCS 7 Ver-sion V8.0 SP1 modernisiert. Sie ist ebenfalls mit einem virtuellen System ausgestattet, damit eine einheit-liche Anlagenstruktur entsteht, die sich von den Teams bei Novartis leicht bedienen und handhaben lässt.

Das aufbereitete Wasser wird unter anderem zur Herstellung von Impfstoff gegen Frühsommer-Menigoenzephalitis verwendet

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Perfekt austariert

O-I, Niederlande Mit 79 Fabriken in 21 Ländern und mehr als 10.000 verschie-denen Produkten ist der ameri-

kanische Konzern O-I der weltweit größte Hersteller von Verpackungsglas. Die Anlage im niederländischen Maast-richt produziert seit acht Jahren unter O-I-Flagge und konzentriert sich auf die Fertigung von weißem Verpackungs-glas für die Nahrungsmittel- und Ge-tränkeindustrie.

Zuverlässigkeit als wichtiges Kriterium

Der Produktionsstandort in Maastricht verfügt über zwei Gemengehäuser und drei Glaswannen. Vor zwei Jahren wur-den die ursprünglichen Wägesysteme

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Ob Füllstand, Druck oder Durchfluss: Die Prozessinstrumentierung von Siemens hat sich bei O-I in Maastricht in vielen Bereichen bewährt.

process news 4/2014 | Prozessinstrumentierung

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Prozessinstrumentierung | process news 4/2014

imtech.com

Imtech ist einer der führenden europäischen Anbieter in der Gebäude- und Anlagentechnik. Die Experten in den 13 Business Units und der Forschungs- und Entwick- lungsabteilung des Unternehmens kombinieren Fachwissen und Kompetenz in den Bereichen Elektrotechnik, Automa tisierung, Maschinen- und Anlagenbau und können so Kunden aus den verschiedensten Branchen mit umfassenden Lösungen für den gesamten Lebenszyklus unter-stützen – von Beratung, Design und Engineering bis hin zu Installation, Wartung und Instandhaltung.

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siemens.de/prozessinstrumentierungtobias.wachtmann@siemens.com

„ Der Verwiege-

prozess lief

deutlich präziser

als früher. Wir

verarbeiten

enorme Mengen

Sand, Kalk und

andere Rohstoffe.

Jede Abweichung

bei der Ver-

wiegung kostet

bares Geld.“Paul Thomas, Instandhaltungsleiter, O-I Maastricht

durch Siwarex Module ersetzt, die di-rekt in die Steuerung des Gemengehau-ses integriert werden konnten. Instand-haltungsleiter Paul Thomas erläutert, warum der Austausch notwendig war: „Wir möchten für die Wartung lieferan-tenunabhängig sein, daher entschie-den wir uns für ein offenes System.“

Siemens ist in der Anlage in Maast-richt mit einer Vielzahl von Komponen-ten auf allen Automatisierungsebenen vertreten. Die Wannen – das Herz der Anlage – sind weitgehend mit Siemens-Technologie automatisiert. Thomas gibt ein Beispiel: „Der Sipart DR24 Regler si-chert als Back-up der Wannensteue-rung mit Simatic PCS 7 den kontinuier-lichen Wannenbetrieb. Derzeit sind zwei Wannen entsprechend diesem Konzept ausgerüstet. Diese Lösung schätzen wir aufgrund der integrierten Vor-Ort-Anzeige des Reglers auch vom visuellen Standpunkt her.“ Für die Mes-sung des Wannendrucks erprobt O-I ge-rade den Sitrans P DSIII Druckmessum-former als Ersatz für eine vorhandene Lösung und zur Überwachung des Druck-luftsystems wird ein Wirbeldurchfluss-messgerät des Typs Sitrans FX300 ge-nutzt. Vor Kurzem kam zudem der Stel-lungsregler Sipart PS2 im Bereich der Kompression zum Einsatz. Die Siemens-Produkte haben dabei durchweg mit ihrer Qualität und Leistung überzeugt. Paul Thomas nennt weitere Vorteile: „Wir wissen, dass die Lösungen von Siemens zuverlässig und jahrelang er-hältlich sind. Viele Unternehmen sind mit der Programmierung und Wartung vertraut, sodass wir leicht entspre-chende Partner finden können. Als wir unser Wägesystem erneuern mussten, war Siwarex daher eine naheliegende Wahl.“

Austausch im Eilverfahren

Da das vorhandene Wägesystem uner-wartet versagte, musste alles etwas schneller gehen als gedacht. Der Siemens Solution Partner Imtech aus Rotterdam stellte für O-I den Wägepro-zess dar und übernahm die Implemen-tierung. Jedes Gemengehaus wird jetzt mit einem Simatic S7-300 Controller angesteuert, eines ist mit acht Siwarex

Wägemodulen ausgestattet, das an-dere mit neun. Die Controller können bei einer Störung jeweils die Funktion des anderen übernehmen. „Das ist eine verlässliche Lösung“, erklärt Thomas. „Zudem sind die Siwarex Module unter-einander kompatibel und leicht aus-wechselbar. Bei Störungen können un-sere Monteure sie einfach selbst aus-tauschen.“

Besser als erwartet

Das neue Wägesystem übertraf sofort die Erwartungen. „Es war so stabil, dass ihm manche Bediener nicht vertrauten“, sagt Thomas lachend. „Der Verwiege-prozess lief deutlich präziser als früher. Wir schauten uns das eine Weile an und sagten dann: Das kann nicht sein.“ Für den Glasproduzenten O-I bedeutet die hohe Messgenauigkeit eine neue Di-mension hinsichtlich der Qualität. Je präziser der Wägeprozess, desto stabi-ler die Glasschmelze. Außerdem sind laut Thomas nun auch Kosteneinsparun-gen möglich: „Wir verarbeiten enorme Mengen Sand, Kalk und andere Roh-stoffe. Jede Abweichung bei der Ver-wiegung kostet bares Geld.“

Die Daten über die verarbeiteten Roh-stoffmengen können von der Produk-tion sofort an das Betriebsmanagement weitergegeben werden, was weitere Optimierungen ermöglicht. Sämtliche Bedientätigkeiten werden erfasst, wo-durch sich Fehlerursachen schnell und einfach ermitteln lassen. Beim Einge-ben von Rezepturen wird automatisch eine dreifache Kontrolle durchgeführt. „Auf diese Weise wird die Qualität des Endprodukts permanent gewährleis-tet“, erläutert Thomas. Auch die Kolle-gen von Paul Thomas aus Schiedam waren bereits für eine Besichtigung des Konzeptes vor Ort. Das Werk von O-I in Schiedam plant nun ebenfalls eine Optimierung durch den Einsatz von Siwarex Wägesystemen.

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process news 4/2014 | Glasindustrie

Die Vetropack-Gruppe gehört mit einem umfassenden Sortiment an Glasverpackungen für die

Getränke- und Lebensmittelindustrie zu den größten und fortschrittlichsten Behälterglas-Produzenten in Europa. Die sieben Glaswerke mit zusammen 17 Schmelzwannen erreichen täglich eine Produktionskapazität von mehr als 3.000 Tonnen Verpackungsglas. Um seine Kunden immer mit innovativen Produkten beliefern zu können, moder-nisiert der Konzern stetig seine Produk-tionsanlagen. Denn nur eine optimale Nutzung der Ressourcen und Anlagen, so die Überzeugung von Vetropack, ga-rantiere einen nachhaltigen Erfolg.

Aufeinander abgestimmte Komplettlösung …

Gesagt, getan: Vetropack beauftragte zum einen die UAS Messtechnik GmbH, zum anderen die Fa. Zippe Industriean-lagen GmbH. Gemeinsam sollten sie eine durchgängige und bestens aufein-ander abgestimmte Automatisierungs-lösung basierend auf Simatic PCS 7 kon-zipieren und verwirklichen. Als Duo konnten sie perfekt ihre Stärken aus-spielen: UAS als Gesamtauftragnehmer für die Überarbeitung des bestehenden PCS 7 Konzepts der Schmelzwanne und der Nebenaggregate sowie für die Um-stellung der Befeuerung von Schweröl

auf Erdgas nach neuesten Standards und Normen – einschließlich der Ein-bindung einer neuen Feedersteuerung. Zippe wiederum brachte sein bewähr-tes Know-how bei der Gemengehaus-steuerung ein und integrierte seine Automatisierungslösung in das Ge-samtsystem. Aufgrund des großen technologischen Wissens der beiden Partner konnte in nur wenigen Mona-ten ein Lösungskonzept zur Umstellung und Anpassung aller Anlagenteile aus einer Hand erarbeitet und umgesetzt werden.

… für Gemengehaus, Schmelz-wanne und Nebenaggregate

Diesem Kraftakt vorausgegangen war das Anliegen des Betreibers Vetropack, künftig über eine zukunftssichere An-lage zu verfügen, die nach APL-Stan-dard upgradefähig und mit der mo-dernsten Version des Prozessleitsys-tems Simatic PCS 7 ausgerüstet ist. „Denn dies war die Basis, um alle An-lagenteile zu einer durchgängigen Au-tomatisierung zusammenzuführen. Zu-gleich verfügt Vetropack nun sogar für die Zukunft über ein werksübergreifen-des Konzept“, erklärt Peter Höfig, Leiter

Das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 dient als Basis, um alle Anlagenteile bei Vetropack zu einer durchgängigen Automatisierung zusammenzuführenV

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Glühende Leidenschaft für GlasIm perfekten Zusammenspiel haben UAS und Zippe beim Glasverpackungsspezialisten Vetropack im Werk Saint-Prex, Schweiz, das bestehende PCS 7 Konzept im laufenden Betrieb auf höchstes Niveau gehoben und eine anlagenweite Automatisierung realisiert, die auch werksübergreifend zum Einsatz kommen kann.

Vetropack, Schweiz

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Glasindustrie | process news 4/2014

der Projektabteilung bei UAS und im Projekt zuständig für die Planung und Koordination.

Damit einher ging der Wunsch von Vetropack, Performance, Verfügbarkeit und Bedienkomfort der Anlage im schweizerischen Saint-Prex zu erhöhen. Nicht zuletzt sollte der Leistungsum-fang durch den Wechsel von Schweröl auf Erdgas für die Befeuerung abgerun-det werden. Dies wurde als Komplettlö-sung realisiert, unter anderem wurde ein Gas-Chromatograph von Siemens integriert. Die bestehende Ölbefeue-rung dient seither als Backup für die Be-feuerung.

Erhöhte Leistung, Verfügbarkeit und Bedienkomfort

Um eine höhere Performance der An-lage zu erzielen, wurden sowohl Ge-mengehaus als auch Schmelzwanne einschließlich aller Nebenaggregate mit redundanten Servern ausgestattet und die Netzwerkstrukturen angepasst. Dies trug dem Wunsch nach erhöhter Ver-fügbarkeit Rechnung. Und schließlich wurden die Bedien- und Beobachtungs-möglichkeiten von Vetropack an die An-lagenstruktur angepasst und im Aus-tausch mit den Anlagenfahrern bedie-nungsfreundlich gestaltet. „Dank der anlagenweiten Automatisierung und des zentralen Engineerings kann Vetro-pack Prozesse transparent machen, auf zentrale Daten zugreifen und somit

schnell auf Veränderungen in der An-lage reagieren. Das macht die Anlage schlussendlich verfügbarer und effizi-enter. Dies ist ein wichtiges Puzzleteil, wenn von Nachhaltigkeit die Rede ist – gerade wenn das Konzept werksüber-greifend angewendet wird“, so Höfig.

Eine der Herausforderungen im Pro-jekt war die Vorgabe, die Umstellung bei Vollbetrieb ohne Produktionsausfall zu meistern – vergleichbar mit einer Operation am offenen Herzen. „Dies war ein weiteres Mosaiksteinchen, das wir dank der konstruktiven Zusammen-arbeit und Kommunikation aller Betei-ligten erfolgreich zu einem Gesamtbild fügen konnten“, freut sich Höfig über die 100-prozentige Aufrechterhaltung der Produktion zu jeder Zeit. Selbst die Gasanlage wurde im laufenden Betrieb integriert.

Voraussetzung geschaffen für werksübergreifende Möglichkeiten

Und so konnten die Projektpartner im April 2014 die Modernisierung zur volls-ten Zufriedenheit von Vetropack nach nur wenigen Monaten erfolgreich ab-schließen. Derweil richtet sich der Blick der Beteiligten schon wieder in die Zu-kunft: Die Anlage in Saint-Prex ist nun so ausgerüstet, dass das Automatisie-rungskonzept nicht nur anlagenweit, sondern sogar werksübergreifend bei Vetropack funktionieren würde.

INFO UND KONTAKT

siemens.de/glasbernhard.saftig@siemens.com

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Durch die optimierte tägliche Laufzeit der Anlage sind die Energiekosten im Gemengehaus von Vetropack in Saint-Prex gesunken

Die UAS Messtechnik GmbH feiert in diesem Jahr ihr 30-jähriges Bestehen und gilt als Spezialist für industrielle Mess-, Steuer- und Regeltechnik. Das Unternehmen mit Hauptsitz im bayerischen Viechtach bietet mit seinen 35 Mitarbeitern schlüsselfertige Kom-plettlösungen für alle Branchen der Prozessindustrie. UAS ist zertifizierter Industry Solution Partner Glas von Siemens. Als Siemens-Partner mit langjährigen Erfahrungen in der Glasindustrie hat UAS in den vergangenen Jahren mehr als 80 Projekte in den Bereichen Float-, Behälter-, TFT/LCD- und Faserglas realisiert. Dabei liegt der Schwerpunkt vor allem auf einer Simatic PCS 7 konformen Programmierweise.

uas.de

process news 4/2014 | News

Verleihung des DIN-Preises „Nutzen der Normung“ 2014

Und der Gewinner ist ...

DSM Nutritional Products, Xinhua

Komplettpaket

Im Rahmen einer Erweiterung liefert Siemens dem chinesischen Unternehmen DSM Nutritional Products, umfangreiche dezentrale Leit- und Sicherheits-systeme auf der Basis von Simatic PCS 7. Der Auftrag umfasst außerdem die benötigten Temperaturmess-geräte, Services für Basic- und Detail-Engineering sowie die Inbetriebnahme vor Ort.

Dieses Projekt ist die Fortsetzung der bisherigen er-folgreichen Zusammenarbeit zwischen DSM und Siemens in China. Mithilfe von SIAS, der siemens-eigenen Engineering Firma, wurde bereits die Vita-

Sieben DIN-Preise in vier Kategorien wurden am 6. No-vember 2014 im Rahmen der 14. Festveranstaltung „Weltfaktor Normung“ in Berlin vergeben. Den DIN-Preis

„Nutzen der Normung” erhielt Karl-Ludwig Blumenthal von Siemens Engineering & Consulting aus Frankfurt/Main, der einen Beitrag über die innovative Weiterentwicklung beste-hender Normen im Bereich des Apparatebaus eingereicht hatte. Der DIN-Preis „Nutzen der Normung” prämiert Beiträge, die anhand eines überzeugenden Beispiels den Nachweis eines signifikanten, konkreten Nutzens aufzeigen.

In dem Beitrag von Karl-Ludwig Blumenthal geht es um ein für die Normung klassisches Ziel, nämlich um Kosteneinspa-rung und Effizienzsteigerung durch die Reduzierung der Va-riantenvielfalt. Den konkreten Gegenstand bildet der Aktu-alisierungsprozess, wobei drei DIN-Normen für druckbean-spruchte Schweißflansche in einer Norm zusammengefasst wurden. Hierdurch gelang es, die Zahl der möglichen Vari-anten von 594 auf 192 zu reduzieren. Zudem werden durch die neue Norm die Kommunikation zwischen Planern, Tech-nischem Einkauf, Anlagenbetreibern, Apparateherstellern und Flanschherstellern deutlich verbessert und planungs-technische Kollisionen vermieden.

Auf der Basis von verlässlichen Industriedaten konnte Karl-Ludwig Blumenthal eine Kosteneinsparung für die deutsche Industrie von rund 940.000 Euro pro Jahr ermitteln. Für Europa hochgerechnet ergibt sich eine Einsparung von 2,85 Mio. Euro pro Jahr und weltweit von 30,5 Mio. Euro pro Jahr. Die einmaligen Kosten der Überarbeitung der Normen für die Industrie – Arbeitsanteil, Reisekostenanteil, betrieb-

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min-B6-Anlage in Xinhua mit einem Prozessleitsystem Simatic PCS 7 ausgestattet. Die neue Anlage steigert die Kapazität am Standort noch einmal deutlich.

DSM Nutritional Products ist einer der weltweit füh-renden Hersteller von Vitaminen, Carotinoiden und anderen Zusätzen für die Branchen Futter- und Nah-rungsmittel sowie für die pharmazeutische Industrie. Es ist Teil des weltweit tätigen Pharmaunternehmens DSM mit Hauptsitz in den Niederlanden.

siemens.de/pharma

liche Abwesenheit – sowie für DIN und Beuth Verlag wurden mit insgesamt 44.000 Euro berechnet.

Siemens Engineering & Consulting ist ein Anbieter von ver-fahrens- und ingenieurtechnischen Dienstleistungen in einer einzigartigen Kombination: Process Design, Engineering & Projektmanagement und Process Safety aus einer Hand. Diese Leistungen werden für Kunden in der chemisch-pharma-zeutischen Prozessindustrie in vielfältigen Varianten, indivi-duell und maßgeschneidert angeboten.

siemens.de/ec

Stolzer Preisträger: Karl-Ludwig Blumenthal (r.) erhält die Auszeichnung „Nutzen der Normung“ von Dr.-Ing. Torsten Bahke, Vorsitzender des Vorstandes DIN e.V. (l.)

Dialog | process news 4/2014

process news 1/2015

Schwerpunkt Nahrungsmittel und Getränke

In der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie dreht sich nicht alles nur um Geschmack und Ernährung. Mit Produkten, die in den Supermarktregalen überall auf

der Welt präsent sind, ist diese Branche wie ein Leucht-turm sichtbar unter den Prozessindustrien – und ent-sprechend reguliert. Hinzu kommen die erheblichen Un-terschiede auf den regionalen Märkten. Starkes Wachs-tum in China und Indien steht den gesättigten Märkten in Europa und den USA gegenüber, die regelmäßige In-novationen und hohe Produktflexibilität erfordern, um den individuellen und stark veränderlichen Konsumer-wünschen gerecht zu werden. Nicht zuletzt hat auch das Thema Nachhaltigkeit eine große Bedeutung für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie. Es gilt, natür-liche Ressourcen zu erhalten, Energie einzusparen, und Produktionsausfälle zu minimieren – sowohl aus der Kostenperspektive als auch aus Gründen der Verantwor-tung. In der nächsten Ausgabe der process news werfen wir einen Blick auf diese vielfältige Branche mit dem Schwerpunkt Nahrungsmittel und Getränke.

process news 1/2015 erscheint im Februar 2015.

Herausgeber:Siemens AGDivision Digital FactoryDivision Process Industries & DrivesWerner-von-Siemens-Straße 5091052 ErlangenGermany

Presserechtliche Verantwortung:Winfried Wittmann

Verantwortlich für den Inhalt:Cornelia Dürrfeld

Redaktionsbeirat:Mareike Blettner, Ute Forstner, Petra Geiss, Doina Pamfilie, Svitlana Schmitt, Christiane Schuler, Zhang Zhou

© 2014 by Siemens AktiengesellschaftMünchen und Berlin.Alle Rechte vorbehalten.

Verlag: Publicis Publishing,Postfach 32 40, 91050 Erlangenmagazines-industry@publicis.deRedaktion: Kerstin PuruckerLayout: Sabine ZingelmannC.v.D., Schlussredaktion: Sabine ZingelmannDTP: Mario Willms; TV Satzstudio GmbH Vogler

Druck: Wünsch, NeumarktAuflage: 15.500Erscheinungsweise: viermal jährlich; 19. Jahrgang

ISSN 1430-2284 (Print)IWI: TPOGArtikelnummer: E20001-M6414-B100

Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umweltfreundlich chlorfrei gebleichtem Zellstoff gedruckt.Printed in Germany

Wenn Sie der Zusendung der process news gemäß des Widerspruchsrecht des Bundesdatenschutzgesetzes §28 IV Satz 1 BDSG widersprechen möchten, senden Sie eine E-Mail unter Angabe Ihrer Adresse an: magazines.industry@siemens.com

Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG:COMOS, PCS 7, S7-300, S7-400, SCALANCE, SIMATIC,SIMIT, SIMOGEAR, SINAMICS, SIPART, SITRANS,SIWAREX, TELEPERM, TIA

Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, technische Lösung en oder dergleichen nicht besonders erwähnt sind, bedeutet dies nicht, dass sie keinen Schutz genießen.

Die Informationen in diesem Magazin enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungs- merkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertrags-schluss ausdrücklich vereinbart werden.

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Impressum: process news 4/2014

Das Onlineportal der process news bietet Ihnen einen schnellen Zugang zu allen früheren Aus-gaben und informiert Sie mit zusätzlichen News, Fallbeispielen, detaillierten Technologieartikeln und Videos zu Kernthemen in der Prozessauto-matisierung.Bleiben Sie auf dem Laufenden:siemens.de/processnewsWeitere Magazine von Siemens Industry:siemens.de/industry-magazines

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– natürlich nach wie vor kostenfrei. Auch die bei-den letzten Ausgaben der process news stehen bereits im Store – angereichert mit Zusatzinfor-mationen und interaktiven Inhalten.

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Produktivität, Qualität und Flexibilität sind entscheidende Erfolgsfaktoren in der Prozessindustrie. Um diese Para- meter über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage systematisch zu optimieren, müssen Planer und Betreiber jederzeit auf sämtliche projektrelevanten Daten zugreifen können – über alle Unternehmensebenen und Projekt-phasen hinweg.

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