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05.02.2015

Industrie 4.0 in der Prozessindustrie: Modulbasierte Produktion braucht innovative Automatisierungstechnik

Für die Prozessindustrie gewinnen Industrie 4.0-Technologien zunehmend an Bedeutung, um im globalen Wettbewerb zu bestehen. Vor allem Unternehmen aus der Pharmaindustrie und der Fein- und Spezialchemie stehen vor der großen Herausforderung, ihre Produktion stärker zu flexibilisieren und Produkte in immer kürzeren Zyklen auf den Markt zu bringen.​

Modulbasierter Produktionsanlagen spielen in vielen Unternehmen eine immer wichtigere Rolle.
© Invite GmbH
Modulbasierter Produktionsanlagen spielen in vielen Unternehmen eine immer wichtigere Rolle.

Das sogenannte „Time-to-Market“ der Produkte muss sich im globalen Wettbewerb verkürzen. Dies wollen Unternehmen der Prozessindustrie künftig durch ein verändertes Anlagendesign, das sich hin zu modulbasierter Produktion entwickelt, erreichen.

Bei diesem Produktionskonzept wird die Kapazitätserhöhung der Anlagen nicht mehr durch den Bau kompletter, großer Anlagen, dem sogenannten „Scale-up“, verfolgt. Im Trend liegt das Betreiben bestehender Anlagen nach einem flexiblen „Baukastensystem“. Dahinter steckt das Konzept des sogenannten „Numbering-up“.  Das Ziel von „Numbering-up“ der Anlagen ist die Steigerung der Produktionsflexibilität durch parallel arbeitende Prozessanlagen, die nach dem Baukastensystem zugefügt oder entfernt werden können. Dabei steigt die Bedeutung für intelligente Automatisierungstechnik, denn sie unterstützt die Umsetzung dieses flexiblen Anlagenkonzepts.

Der ZVEI arbeitet gemeinsam mit der verfahrenstechnischen Industrie an den Anforderungen modulbasierter Produktionsanlagen an die Automatisierungstechnik. Diese bieten laut Anwendermeinung viele Vorteile, wie beispielsweise die Vermeidung von sofortigen Investitionen in größere Anlagen bei der Markteinführung neuer Produkte (Risikominimierung), ein kürzeres „Time-to-Market“ durch Standardisierung, niedrigere CapEx und OpEx und auch die Möglichkeit, Batchprozesse in kontinuierliche Prozesse zu überführen. Dadurch ergeben sich weitere Vorteile für die Betreiber der Anlagen: einfachere Prozessführung, niedrigere Investitionen, konstantere Qualitäten und Ausbeuten.

Die Prozessindustrie beschreibt ihre Anforderungen an die Automatisierungstechnik bei modulbasierter Produktion in der NAMUR-Empfehlung NE 148. Das neue ZVEI-White Paper „Modulbasierte Produktion in der Prozessindustrie – Auswirkungen auf die Automation im Umfeld von Industrie 4.0“ des ZVEI-Arbeitskreises Modulare Automation ist deshalb in engem Austausch mit der NAMUR entstanden. Es gibt Empfehlungen für die Ausgestaltung der Automatisierungstechnik bei modularen Anlagen und leitet daraus verschiedene Thesen ab. Mit bereits verfügbaren Technologien und Standards oder mittelfristig noch zu erarbeitenden Konzepten für Industrie 4.0-Lösungen kann die Automatisierungsbranche die Anforderungen der Prozessindustrie umsetzen. Das White Paper stellt unter anderem auch heraus, dass modulare Automation durch Kapselung der verfahrenstechnischen Funktionen die Komplexität verringert und auf diese Weise Zeit bei Engineering, Inbetriebnahme und Instandhaltung spart.

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