AIP - Das Frühwarnsystem für die komplette Automatisierung
Anlagenstillstände, Produktionsausfälle oder eine verbesserte Qualität sind neben dem schnellen und sicheren Reagieren im Alarm- oder Fehlerfall nur einige der Themen. Es steckt ein enormes Verbesserungs- sowie auch Automatisierungspotential in dieser Thematik. Hinzu kommt noch die Reduzierung der Fehlerquelle Mensch.
Das hat uns dazu veranlasst, diese Problematik in der Automatisierungstechnik neu zu überdenken und eine komplette Neuentwicklung in Arbeit zu nehmen, um den heutigen wie auch zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.
Das Konzept
Das Softwarepaket AIP ist als Plattform konzipiert. Das bedeutet, dass ein Produkt mit Grundfunktionalitäten geschaffen wurde, auf der Basis jetzt in weiteren Schritten Lösungen mit unterschiedlichen Anforderungen aufgesetzt werden. Das komplette System basiert auf eine Client / Server Architektur. Gesicherte Kommunikation sowie das Thema Redundanz sind die Eckpfeiler der Konzeption. Die Agenten liefern die Daten aus den Leitsystemen oder HMI SCADA über das Netzwerk in die Plattform. Hierbei ist eine automatische Konfigurationsübernahme der Alarme aus dem Leitsystem möglich. D.h. eine erheblich einfachere Konfiguration des Systems.
Auf die Plattform ist eine Workflow Engine sowie ein weiteres Modul um Methoden zu hinterlegen aufgesetzt. Die Workflow Engine erlaubt enorme Freiheiten bei der Definition und Festlegung von Abläufen und Aktionen. Dadurch wird die Ressource Mensch in die Aktion so eingebunden, dass die Fehlerquellen auf ein Minimum reduziert wird.
Eine unserer Kernkompetenzen besteht darin, wie unterschiedliche Leitsysteme, HMI SCADA oder Visualisierungen anzukoppeln sind. Im Besonderen sehen wir im ersten Schritt für diese Lösung die Behandlung der Alarme. Das AIP ist in der Lage, verschiedenste Leitsysteme (Informationsquellen) – auch redundant – über eine gesicherte Kommunikation mittels der Agenten an die Plattform anzubinden. Dieser Datenverkehr läßt sich ebenfalls durch interne Aufzeichnung rückverfolgen. Es existiert ein auftragsbezogenes Erfassen und Protokollieren aller Datenströme (Tracking). Ein Auftrag ist eine eindeutige Information und gewährleistet somit eine lückenlose Rückverfolgbarkeit.
Ist ein Alarm / Ereignis im AIP angekommen, kann frei definiert werden, wie dieser zu behandeln ist. Als erstes wird die Serviceeinheit ermittelt. Aus der kann sich dann die aktuelle Schicht/Gruppe oder Person ergibt. Hier kann man variabel auf ein Daten- oder Anlagenmodell, wie auch auf ein Personenmodell eingehen.
Ist dieser Schritt abgeschlossen, läßt sich zur Weiterleitung ein Sendemedium mit entsprechendem Empfänger wählen. Auch hier stehen diverse Kanäle / Wege bereit.
Hier ermöglicht das AIP ebenfalls die hinterlegten Eskalationsschritte automatisch abzuarbeiten. Es dient somit der ständigen Überwachung von Anlagen, besonders bei Abwesenheit des Bedienpersonals vom Leitstand. Die vom Leitsystem erhaltenen Meldungen werden direkt und automatisch auf die Empfänger ausgegeben.
Sendemedien sind in der Lage visuell und akustisch einen Mitarbeiter zu informieren.
Die Meldungen können als Text oder als computergenerierte Sprache (Text to Speech) versendet werden, wobei Meldungen auch bis in die SPS-Ebene quittierbar sind.
Auch mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablet-PCs werden mit Informationen der Sendemedien versorgt.
Einsparpotentiale
Die Einsparpotentiale liegen mit diesem Werkzeug gleich in mehreren Bereichen. Es existiert ein Werkzeug für z.B. die gesamte Instandhaltung. Die Planung von Schichten mit dem Fachpersonal in den Fachbereichen läßt sich wesentlich einfacher gestalten und sie erreichen eine Kostenreduzierung durch den sinnvolleren Einsatz ihrer Mitarbeiter.
Durch die Verkürzung der Ausfallzeiten läßt sich die Produktivität erhöhen und die Verfügbarkeit von automatisierten Anlagen wird gesteigert.
Über die Möglichkeit der intelligenten Verknüpfung von Arbeitsschritten, läßt sich nahezu jede Eventualität mit den Alarmen / Ereignissen aus dem Produktionsbereich verknüpfen.
Alarme und Ereignisse können mittels Strukturierung automatisch angelegt werden und gehen gleich automatisch in die komplette Struktur über. Eine Pflege der Alarmierungstexte ist also ebenso nicht mehr notwendig.
Ankopplungen/ Schnittstellen/ Sprachen
Im ersten Schritt existiert die klassische Ankopplung über OPC. Hinzu kommen die Integration in WinCC/PCS7 von Siemens, iFIX von GE, atvise von Certec sowie InTouch von Invensys sowie die OPC UA Anbindung. Weitere Systeme lassen sich auf Anfrage in dieses Konzept einbinden.
Grundlage für die Flexibilität ist das Tag/Variablen- bzw. das regelbezogene Anlegen von Alarmen. Damit können verschiedene Bedingungen aus verschiedenen Leitsystemen automatisch ins AIP übergeben werden.
Über die Workflow Engine bzw. über die Hinterlegung von Methoden lassen sich auch weitere Datenbanken oder Datenquellen in das Konzept einbinden. Dieses kann durchaus für ein größeres Unternehmen sinnvoll sein.
Im ersten Schritt wird das Produkt in Deutsch, Englisch und italienisch verfügbar sein. Weitere geplante Sprachen sind spanisch und französisch bzw. auf Anfrage möglich. Dieses gilt auch für die qualitativ hochwertige ins System integrierte Text to Speech Engine.
Sicherheit
Für die gesamte Plattform ist eine redundante Auslegung im Kernkonzept berücksichtigt. Angefangen von den Agenten weiter über die Plattform bis hin zu den Übertragungsmedien ist die Konzeption sicherheitsgerichtet. Ein komplettes Ablaufprotokoll dient zur Kontrolle.
Hinzu kommt die Kontrolle über das Betriebssystem, bzw. über Auslastung und Zustand der Rechnerhardware. So kann z.B. eine Information an das Servicepersonal weitergeleitet werden, wenn eine Festplatte voll ist.
Die sicherheitsgerichtete Kommunikation zwischen Agenten und Plattform, d.h. die Client – Server wie auch die Server – Client Richtung wird kontinuierlich überprüft.