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Business Intelligence

Daten im Sekundentakt

Zur Bewertung der Prozesseffizienz müssen Echtzeitdaten aus der Produktion nicht nur ganzheitlich erfasst und dargestellt, sondern auch dokumentiert und weitergegeben werden. So können Betreiber die richtigen Entscheidungen treffen und die Leistung ihrer Anlagen steigern. Eine wichtige Stütze sind dabei Anwendungen mit umfangreichen Visualisierungs- und Analysefunktionen.



In Chemieunternehmen fehlen bei Batch-Analysen häufig flexible Visualisierungsmöglichkeiten, um Daten schnell und kontextbezogen darstellen zu können. Bild: Aspentech Europe S.A./N.V.

Manufacturing Execution-Systeme (MES) bieten eine hervorragende Grundlage für die Prozessoptimierung sowie die Analyse und Simulation unterschiedlicher Szenarien. Entsprechend integrierte MES erlauben Business Performance Management in Echtzeit und sind in vielen Unternehmen unerlässlich für die Planung und Ausführung der Produktion. Zudem können Betreiber direkt und über alle Zeitzonen hinweg auf Änderungen und Zwischenfälle reagieren, wenn die Anwendung eine webbasierte Datenanalyse mitbringt. Zudem eröffnen sich den Betreibern oft neue Einblicke in den Geschäftsbetrieb, wenn die richtigen Informationen aus dem großen Datenpool gewonnen wurden.

Daten in Echtzeit nutzen

Sowohl die Visualisierung als auch die Analyse von Daten stellt Raffinerien und Chemieunternehmen vor Herausforderungen. So gestaltet es sich schwierig, Analyseprozesse zu verbessern und Produktmerkmale sowie andere, zeitunabhängig Datenreihen gemeinsam mit Sensor- und Zählerdaten zu erfassen und in eine Analyse zu integrieren. Häufig fehlt den Unternehmen bei Batch-Analysen auch eine Visualisierungsmöglichkeit der Daten. Betriebskenndaten fließen oft nur verzögert in die Auswertung ein. Damit können Anlagenbetreiber die Gelegenheit verpassen, Betriebsstörungen zeitnah zu identifizieren und zu beheben. Zudem bleiben Ereignisse aus dem Anlagenbetrieb meist ungenutzt, um Reaktionen des Systems auszuwerten und Best Practices zur weiteren Optimierung zu erstellen. Zu solchen Ereignissen zählen Produktionsvorgänge, zum Beispiel einzelne Chargen, Abschnitte oder Schritte in Batch- und Semi-Batch-Prozessen sowie zeitlich definierte Ereignisse im fortlaufenden Herstellungsprozess, etwa beim Hochfahren und Abschalten von Systemen, bei Produktionsabläufen, beim Umschalten von einem Betriebsmodus in den anderen oder beim Vergleich von Produktionsschichten.

Visualisierungstechnologien können in diesem Umfeld die einzelnen Daten in einen Kontext bringen, damit Mitarbeiter etwa bei Engpässen oder Schwankungen in der Produktqualität eingreifen können. Visualisierungslösungen erfassen drei verschiedene Prozessvariablen bei der Batch- und Ereignisverarbeitung: allgemeine Durchschnittswerte, für einzelne Chargen/Ereignisse sowie von Batch-to-Batch/Event-to-Event. Insbesondere die Visualisierung von Ereignisdaten gestaltete sich in der Vergangenheit oft schwierig und zeitaufwendig. Mit neuerer Technologie lassen sich zeitunabhängige Datenreihen vergleichsweise einfach finden, herausfiltern und einbinden.

Daten im Sekundentakt

In der Prozessindustrie werden im Sekundentakt Daten generiert. Dazu zählen Tag-Daten, Entwicklungstendenzen, Grafiken sowie Leistungsdaten. Die Analysefunktionen in den Business Intelligence-Lösungen haben auch die Aufgabe, den Nutzern zügiges Reagieren zu ermöglichen. Das betrifft die Störungsbeseitigung sowie Nachfrageschwankungen auf dem Markt. Abgestimmte Abläufe auf der Basis fundierter Daten ermöglichen es in vielen Fällen, die Effizienz über die ganze Anlage hinweg zu steigern. Werden diese Daten darüber hinaus kontextbezogen analysiert, lassen sich oft Ursachen für Probleme wie Schwankungen von Charge zu Charge identifizieren und Gegenmaßnahmen zur Sicherung der Produktqualität treffen.

Datenbank und Anwendung

MES-Software unterstützt die Kommunikation und den Austausch von Echtzeit-Informationen. Innerhalb einer unternehmensweiten integrierten Infrastruktur können Hersteller Betriebsdaten nutzen, um Qualitätsstandards zu verbessern, Best Practices zu etablieren und so Betriebsabläufe zu optimieren. Aspenone MES-Software von Aspen Technology unterstützt Unternehmen beispielsweise mit Datenmanagementfunktionen, die Prozessdaten über unterschiedliche Systeme hinweg erfassen, verwalten und anschließend allen Unternehmensbereichen zur Verfügung stellen. Daten lassen sich zu jeder Zeit und von jeder Abteilung nutzen. Die Grundlage bildet eine Datenbank, die große Volumen von Echtzeitdaten und historischen Daten aus der Prozesssteuerung, dem Herstellungsbetrieb, den Laboreinrichtungen und den Geschäftssystemen erfasst und speichert. Zusammen mit den Tools zur Berechnung, Analyse und Visualisierung können Anlagenbetreiber so einen Leistungsvergleich zwischen Prozesseinheiten vornehmen und Best Practices zur Optimierung von Abläufen oder Standorten einführen. Mithilfe des skalierbaren Data Historians lassen sich Implementierungen an unterschiedlichen Unternehmensstandorten durchführen. Handelt es sich um eine objektorientierte Echtzeitdatenbank, können Unternehmen zudem individuelle Protokoll-Strukturen anlegen sowie Meta-Daten und Objektklassen hinzufügen. Prozessinformationen lassen sich präzise modellieren und darstellen.

Muster in den Betriebsdaten

Wichtig sind auch die Werkzeuge für den Zugriff, die Visualisierung, Analyse und das Monitoring der Betriebsdaten. Mit der Visualisierung können Datenmuster erkannt und mit dem Anlagenzustand in Zusammenhang gebracht werden. Probleme lassen sich schnell erkennen und im laufenden Betrieb beheben. Der HTML5-Standard ist in diesem Bereich immer häufiger anzutreffen. HTML5-basierte Lösungen sind mit verschiedenen Geräten kompatibel und können auf Thin Clients verwendet werden. Der Zugang kann von jedem mit dem Netzwerk verbundenen Gerät erfolgen, ohne eine Installation vorauszusetzen. So lassen sich Auswertungen passgenau im Unternehmen verteilen. Denn Information führt nur dann zu mehr Profitabilität und Wettbewerbsfähigkeit, wenn sie an der richtigen Stelle zur Verfügung steht.

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