Wasser für Morgen
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Wasser für Morgen
process news The Magazin Das Magazinefür fordie theProzessindustrie Process Industry Volume 14. Jahrgang 14, Number November 3, 2009 3/2009 Australien: Simatic-Technologie schützt Ressourcen auf dem fünften Kontinent Wasser für Morgen Eine innovative Automatisierungslösung mit Simatic PCS 7 sichert die zukünftige Wasserversorgung von Pimpama Coomera Publicis Die Stadt Luxemburg brachte eine Kläranlage mit Automatisierung und Prozessinstrumentierung von Siemens auf den neuesten Stand der Technik Seite 4 Seite 20 Publicis process news | 3-2009 Siemens AG Inhalt Elan Software hat mit einer MES-Lösung ein papierloses E-Batch-System bei Baxter Healthcare in Irland implementiert Seite 24 p Titel p Industrie Australien 4 Goldene Zukunft Wasser 20 Kleine Anlage, große Wirkung Gold Coast City Council, Australien 8 Wissensdurst Water Corporation, Australien 10 Präzision auf Tauchstation Sydney Water, Australien 12 Erste Sahne Bulla Dairy Foods, Australien 14 Neue Maßstäbe bei der Time-to-Market IDT, Australien 16 Sicherheit mit System Henkel Adhesives, Sealants and Surface Treatments, Australien 18 Mehr Sicherheit im Prozess Tasmanian Electro Metallurgical Company, Australien 19 Leben mit Simatic PCS 7 Qenos, Australien Stadt Luxemburg, Luxemburg Pharmaindustrie 22 Präzise abgefüllt GlaxoSmithKline, Italien p Technologie Manufacturing Execution System 24 Papierlos in der Produktion Baxter Healthcare, Irland Prozessleittechnik 26 Tools für mehr Performance Simatic PCS 7 APC-Portfolio Prozessanalytik 27 Geprüfte Messung In-situ-Messung in Motorprüfständen Prozessinstrumentierung 28 Wasser-Werte Durchflussmessung 29 Kurz notiert 31 Dialog 2 process news | 3-2009 Editorial Liebe Leserin, lieber Leser, kein Zweifel: Nachhaltigkeit ist eine der größten globalen Herausforderungen, denen wir im Moment gegenüberstehen. Insbesondere in Australien gehört die nachhaltige und sichere Versorgung mit Wasser und Strom zu den wichtigsten Themen der Zukunft. Albert Goller Managing Director und Chairman Siemens Australien und Neuseeland Zusammen mit unserem globalen Expertenteam von Pictures of the Future hat unser Rechercheteam vor Ort daher die besonderen Bedingungen untersucht, denen die Wasser- und Stromversorgung Australiens unterliegen. Auf der Basis der technischen Möglichkeiten hat das Team Lösungen präsentiert, die unserer Einschätzung nach einen nachhaltigen und umweltbewussten Versorgungsmix für Australien ab dem Jahr 2020 ermöglichen. Schon heute tragen innovative Produkte von Siemens weltweit zum Schutz der Umwelt bei. So sind zum Beispiel die Memcor-Membranen von Siemens seit langem führend in der Wasseraufbereitung und eine der großen technischen Erfolgsgeschichten in Australien. Das umfassende Wissen und die Erfahrung in der Membranfiltertechnik werden eingesetzt, um eine energiesparende und chemiefreie Filtration bei der Meerwasserentsalzung zu ermöglichen. Ein anderes Beispiel ist die Installation von Simatic PCS 7 in der Wasser aufbereitungsanlage Pimpama, mit dessen Hilfe das Gold Coast City Council die Verwendung von Trinkwasser in Brauchwasseranwendungen wesentlich vermindern konnte. Auch der Einsatz von Chemikalien wurde so auf ein Minimum reduziert. Wir bei Siemens engagieren uns für eine langfristige Zusammenarbeit mit unseren Kunden und begreifen uns als aktiven und verantwortlichen Teil der Gesellschaft. Mit unseren innovativen Technologien unterstützen wir unsere Kunden dabei, ihre Umweltschutzziele zu erreichen, und wir werden auch weiterhin einen Beitrag leisten, um die Umwelt für nachfolgende Generationen zu bewahren. Ihr process news | 3-2009 3 Titel Australien Pimpama Water future Master Plan 33 Ziel: ein nachhaltiger Wasserkreislauf für die Region, der alle Wasserarten einbezieht: – Regenwasser – Hochwasser – Trinkwasser – Abwasser – Recyclingwasser 33 Wohn- und Zweckgebäude werden ab jetzt mit zwei Wasserversorgungsnetzen gebaut für: – Trinkwasser – Recyclingwasser der Klasse A+ 33 Neue Aufbereitungsanlage für Abwasser und Recyclingwasser: – Wasser durchläuft mehrere Prozessstufen – Automatisierung auf Basis von Simatic PCS 7 mit CPU AS 417H, Vernetzung über Profibus 4 process news | 3-2009 ppGold Coast City Council, Australien Goldene Zukunft Eine innovative Lösung für die Wasserverteilung und -aufbereitung sichert die zukünftige Wasser versorgung von Pimpama Coomera. Das System wird mit Simatic PCS 7 gesteuert. Foto: Siemens AG A ngesichts der bislang längsten dokumentierten Dürre und dem niedrigsten Speicherpegel bei gleichzeitig wachsender Bevölkerung und steigendem Wasserbedarf wäre es verständlich, wenn sich ein Wasserversorger einfach „nur“ auf die Aufrechterhaltung der Versorgung konzentrieren würde. Als sich das Gold Coast City Council (GCCC) in Queensland vor einigen Jahren in dieser Situation sah, erkannte die Behörde aber, dass das Problem proaktiv und umweltgerecht gelöst werden muss, damit die Schwierigkeiten von heute nicht zu den Katastrophen von morgen werden. Daher entwickelte das GCCC den zukunftsorientierten, sozialen und umweltgerechten Pimpama Coomera Waterfuture Master Plan. Die Umsetzung des preisgekrönten Vorhabens steht jetzt kurz vor dem Abschluss. Pimpama Coomera gilt als das kommende bedeutende Wachstumsgebiet in der schnell expandierenden Gold-Coast-Region. Die Bevölkerung dieser zirka 50 Kilometer südlich von Brisbane gelegenen Region wird bis 2056 von 15.000 auf geschätzte 150.000 Menschen anwachsen. Die gesamte Bevölkerung der Gold Coast wird im gleichen Zeitraum massiv von 500.000 auf 1,2 Millionen Einwohner zunehmen. Das bedeutet eine exponentielle Zunahme des Wasserbedarfs von Haushalten und Industrie – angesichts der in Australien inzwischen häufigen Dürreperioden ein großes Problem. Der Pimpama Coomera Waterfuture Master Plan ist ein Vorbild für die nachhaltige Wassernutzung in dieser Region. Dieser Plan beinhaltet eine integrierte Lösung für alle Elemente des städtischen Wasserkreislaufs einschließlich Regenwasser, Hochwasser, Trinkwasser, Abwasser und Recyclingwasser und ermöglicht die nachhaltige Nutzung neuer Wasserquellen für bestimmte Anwendungen. process news | 3-2009 5 Titel Australien Nachhaltigkeit auch beim Leitsystem gebäude werden mit einem separaten Wasserversorgungsnetz für Recycling wasser der Klasse A+ gebaut Alle Fotos: Siemens AG Alle neuen Wohn- und Gewerbe Ein Plan für die Zukunft Seit 2005 werden sämtliche neuen Wohn- und Gewerbegebäude in der Region Pimpama Coomera mit zwei getrennten Wasserleitungen gebaut, die an die Versorgungsnetze für Trinkwasser beziehungsweise Recyclingwasser der Klasse A+ angeschlossen sind. Wasser der Klasse A+ ist Recyclingwasser der höchsten Qualitätsstufe in Queensland. Es wird in mehrstufigen Prozessen hochgradig gereinigt und erfüllt die strengen Umwelt- und Gesundheitsauflagen in Queensland. Für die Aufbereitung wurde in Pimpama nun eine neue Anlage gebaut. Recyclingwasser der Klasse A+ wird in Wohn- und Gewerbegebäuden als Brauchwasser beispielsweise für Toilettenspülungen genutzt. 6 process news | 3-2009 Um diese wichtige Anlage wie geplant innerhalb eines knappen Zeitrahmens fertigstellen zu können, entschied sich das GCCC beim Bau der Anlage für United Group Ltd.-Infrastructure (UGL) als Partner der öffentlichen Wasserbetriebe Gold Coast Water in der Watercycle Alliance. UGL ist eines der größten Unternehmen Australiens für Anlagenbau, Industriewartung und Facility-Management und unterstützt seine Kunden mit vielfältigen Dienstleistungen im Bereich Wasserver- und -entsorgung. Mit seiner großen Erfahrung in Planung, Bau und Betrieb von zahlreichen Wasser- und Abwasserbehandlungsanlagen in ganz Australien war dieses Unternehmen die erste Wahl für ein derart bedeutendes und komplexes Projekt. Bereits in einer frühen Phase des Projekts entschied sich GCCC auch für das Prozessleitsystem Simatic PCS 7. Schon beim Bau der Abwasserbehandlungsanlagen Coombabah und Merrimac hatte das Council auf Simatic PCS 7 gesetzt und sehr gute Erfahrungen gemacht, insbesondere mit dem hohen Automatisierungsstandard und der Benutzerfreundlichkeit. Auch das erfahrene Team der Systemintegration bei UGL wollte PCS 7 unbedingt einsetzen und arbeitete mit großem Enthusiasmus an dem für sie ersten Projekt mit diesem System. „Betreiber von Wasser- und Abwasseranlagen schätzen einfache, intuitive Bedienerschnittstellen“, so Karen Eaton von UGL, „und PCS 7 bietet genau dies. In der Wasserwirtschaft ist es entscheidend, schnell und wirtschaftlich auf neue Anforderungen reagieren zu können. Dank unserem Knowhow bei der Systemintegration sind wir bei UGL in der Lage, moderne Systeme wie Simatic PCS 7 schnell und effizient an komplexe kundenspezifische Anforderungen anzupassen. Gerade bei einem terminkritischen Projekt wie der Watercycle Alliance ist das besonders wichtig.“ Das Feldbussystem Profibus wurde breit eingesetzt, um Instrumentierung, Antriebe und Motorsteuerungen effizient implementieren und betreiben zu können. Kombiniert mit Simatic PCS 7 erhält der Anlagenbetreiber mithilfe der umfangreichen Diagnosemöglichkeiten belastbare Performance-Daten, die die Basis für eine effektive Instandhaltung der Anlage bilden. Profibus liefert die für solch große Datenmengen benötigte Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität. Zudem bietet Profibus die Sicherheit einer in großem Maßstab eingesetzten Technik sowie die Voraussetzung für eine einfache Integration von Steuerungstechnik, Instrumentierung und Elektrotechnik in ein einfaches Kommunikationssystem. Die Abwasseraufbereitung in Pimpama erfordert eine besonders hohe Betriebseffizienz und Zuverlässigkeit. Deshalb entschieden die Verantwortlichen, an allen kritischen Punkten des Systems mit Redundanzen eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Werksserver, Werkskommunikation und die hochverfügbare Hauptsteuerung mit einer leistungsfähigen CPU PCS 7 4127H sind als redundante Systeme ausgelegt. Die redundanten Controller des PCS 7-Automatisierungssystems wurden an unterschiedlichen Standorten installiert, um die Verfügbarkeit weiter zu erhöhen. Die Eine kritische Anlage für die Sicherheit der Wasserversorgung: Die neue Abwasserbehandlungs anlage liefert hochgradig gereinigtes Wasser der Klasse A+ mit optischen Leitungen vernetzten PCS 7-Steuerungen garantieren hohe Geschwindigkeit und Verfügbarkeit. Zudem können Konfigurationen leicht geändert und Geräte im Betrieb hinzugefügt werden. Bei der Entwicklung der Applikation haben die UGLIngenieure besonders an die Bedürfnisse der Anlagenbediener gedacht. Bedienerfreundliche PCS 7 Tools ermöglichen eine einfache Navigation zwischen Anlagenteilen und einen problemlosen Zugriff auf Diagnoseinformationen. Durch den Einsatz des SFC-basierten Visualisierungstools können Anlagen-Sequenzen effizient nachverfolgt werden. Darüber hinaus stellt die Funktion „Smart Alarm Hiding“ sicher, dass die Anlagenbediener nicht durch eine Flut von Alarmen verwirrt werden. » Die Möglichkeit, alle zentralen Aufgaben in einem Leitsystem zu integrieren und gleichzeitig flexibel bei der Systementwicklung zu sein, war eines der Hauptkriterien bei der Entscheidung für Simatic PCS 7. « L. Wells, Koordinator Elektro- und Steuerungssysteme, Gold Coast Water Vorteile jetzt und für die Zukunft Durch Simatic PCS 7 und Profibus konnten die System integratoren von UGL die strengen Anforderungen an die Anlage erfüllen. Die Vorteile des innovativen Ansatzes des GCCC für die Nachhaltigkeit der Wasserversorgung werden sich in den nächsten Jahren noch vervielfachen, wenn die Region Pimpama Coomera weiter wächst. Mit der zukunftssicheren Lösung für alle Elemente des städtischen Wasserkreislaufs hat das GCCC eine aktive Rolle im Bereich Umwelt und Gesundheit übernommen. Jetzt können sich die Einwohner der Region Pimpama Coomera ihrer nachhaltigen Wasserversorgung sicher sein. p Die Abwasserbehandlungsanlage ermöglicht die Wieder i nfo kont a k t www.siemens.de/pcs7 [email protected] verwendung von geklärtem Wasser als Brauchwasser process news | 3-2009 7 R iutberl i k A uUsnt rt e T a rl ireunb r i k 33 33 33 33 33 Simatic PCS 7 Simatic PCS 7-Webserver 300 Profibus PA-Geräte Antriebe Sinamics G150 Motorstarter Simocode ppWater Corporation, Australien Wissensdurst Durch ein prestigeträchtiges Projekt, das 2008 mit dem Zenith Award ausgezeichnet wurde, profitiert eine der größten Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen auf der Südhalbkugel von den detaillierten Prozessinformationen, die Simatic PCS 7 und Profibus bereitstellen. Die umweltfreundliche Anlage wird mit Windenergie betrieben. W ater Corporation, das Wasserversorgungsunternehmen von Western Australia, musste angesichts der schlimmsten Dürre in Westaustralien seit Jahrzehnten Schritte unternehmen, um der unmittelbar bevorstehenden Wassernot entgegenzuwirken und die zukünftige Versorgung zu sichern. Nach Abwägung aller Optionen erwies sich die Meerwasserentsalzung als folgerichtigste Lösung. Das Projektteam entschied sich für eine Umkehrosmose-Anlage, da diese effizienter, energiesparender und kompakter ist als eine herkömmliche thermische Entsalzungsanlage. Der Auftrag für die Anlage am Strand von Kwinana mit einer Kapazität von 45 Mio. Kubikmetern pro Jahr ging an ein Joint Venture des französischen Unternehmens Degrémont SA und der australischen Multiplex Engineering Pty. Da die Water 8 process news | 3-2009 Corporation den Stromverbrauch des energieintensiven Prozesses so niedrig wie möglich halten wollte, war eine innovative Energierückgewinnung gefragt. Die Umsetzung des Projektes erfolgte in zwei Phasen: Planung und Konstruktion sowie Betrieb und Wartung. Der Zeitplan für den Bau war eng – weniger als 18 Monate bis zum Abschluss von Phase 1 – und es gab strenge Vorgaben zur Maximierung der betrieblichen Effektivität. Entscheidend dabei war, dass die Steuer- und Elektrosysteme zuverlässig sein sollten und den komplexen Prozess effektiv handhaben und die nötige Informationstiefe liefern konnten, um die Transparenz der Anlage unter allen Umständen sicherzustellen. Wegen umfassender Referenzen im Bereich Entsalzung fiel die Wahl auf Simatic PCS 7 und Profibus. Alle Fotos. Siemens AG Das Automatisierungsprojekt » Die Energieüberwachung ist ein wichtiges Thema. Wenn sie korrekt vonstatten geht, können dadurch bedeutende Energie- und Kosteneinsparungen erzielt werden. Durch die Nutzung der umfangreichen Informationen, die von Schlüsselgeräten bereitgestellt werden, können die Energieintensität und der Leistungsfaktor überwacht und so eine effiziente Rekonfiguration des Energieverbrauchs vorgenommen werden. « Eric Garcin, Degrémont Einfache Diagnose Mit Profibus kann die gesamte Gerätekommunikation in einem einzigen Bussystem genutzt werden – ein wichtiger Aspekt für eine Anlage mit über 300 Profibus PA-Geräten, vielen Antrieben vom Typ Sinamics G150 und einer Vielzahl intelligenter Simocode-Motorstarter. Das System verhilft der Water Corporation zu vielfältigeren Diagnose-Informationen, wodurch vorbeugende Wartung möglich wird – eine Schlüssel anforderung an die Anlage. Bei einem 25-Jahres-Vertrag für Betrieb und Wartung der Anlage war es für die Water Corporation ein Muss, den Lebenszyklus des ausgewählten Prozessautomatisierungssystems mit in Betracht zu ziehen. Weil PCS 7 Teil von TIA (Totally Integrated Automation) ist, sind seine Schlüsselkomponenten, auch wenn die Technik sich weiterentwickelt, stets abwärtskompatibel. Dadurch sind immer passende Ersatzteile verfügbar, so dass die Lebensdauer des Systems weit über die gewöhnlichen Erwartungen hinausgeht. Dies wiederum reduziert die Gesamtbetriebskosten. Um die strengen Betriebsanforderungen der Anlage zu erfüllen, wurden vier Sätze redundanter PCS 7-Controller mit hoher Verfügbarkeit sowie redundante Ethernet- und Profibus-Netze eingesetzt. „PCS 7 ermöglicht den Zugriff auf alle internen Parameter von einem einzigen Platz aus – ein wichtiger Vorteil bei der Inbetriebnahme“, erklärt Eric Garcin von Degrémont. „In einer so kritischen Projektphase kann ein einfacher Zugriff die Inbetriebnahmezeit jeglicher Geräte drastisch reduzieren.“ Termingerechter Abschluss Bloch Technologies verfügte über gute Referenzen, was die termin- und budgetgerechte Abwicklung seiner Projekte betrifft, und war sowohl der Water Corporation als auch Siemens bekannt. So beauftragten die Verantwortlichen das Unternehmen mit der Systemintegration. Das erste Wasser wurde wie geplant im November 2006 geliefert. Dank PCS 7 konnte Bloch eine einfach über verschiedene Managementinformationen und Berichtspakete zugängliche Datenstruktur definieren. Dazu zählten aus Umweltschutzgründen auch ein detailliertes Berichtswesen sowie der Zugang zu Anlagenleistungs- und Diagnosedaten für alle Schlüsselkomponenten. Nach ihrer Fertigstellung war die Anlage die größte ihrer Art auf der Südhalbkugel und die drittgrößte weltweit. Sie ist außerdem enorm umweltfreundlich, da sie mit elektrischer Energie aus dem Emu Downs- Windpark in der Nähe von Cervantes an der westaustralischen Küste betrieben wird. Durstlöscher Die Anlage nahm im April 2007 offiziell den Betrieb auf. Das Betriebs- und Wartungspersonal fügte einen PCS 7 Web-Server hinzu, um seinen Arbeitsrahmen zu erweitern. Der Server bietet ihnen die nötigen Tools, um auch von außerhalb in einer sicheren Umgebung auf Anlagendaten zugreifen zu können. Dies vereinfacht die Anlagenwartung, besonders außerhalb der normalen Arbeitszeiten, und ermöglicht auch den Zugriff auf Anlagendaten zu Optimierungsoder Berichtszwecken. Weniger als zwölf Monate nach der offiziellen Eröffnung weist der Werksleiter Greig Mercer darauf hin, dass die Anlage „die Produktionserwartungen weit übertrifft“ – ein Beweis für die Fortschrittlichkeit der in der Anlage genutzten Technik. Das Engagement und Know-how des Projektteams sowie die ausgezeichnete Leistung der Anlage wurden auch auf höherer Ebene anerkannt: Sie erhielt 2008 den prestigeträchtigen PACE Zenith Award in der Kategorie Wasser und Abwasser. Das System stellt umfassende Umweltund Betriebsdaten bereit, um sowohl die Anforderungen an die Anlage als auch die der Umweltbehörden zu erfüllen. Solche Daten können nur durch den Einsatz der leistungsstärksten integrierten Prozessleitund Gerätelösungen in Kombination mit führender Bus-Technologie bereitgestellt werden – Technologien, die auch den größten Wissensdurst löschen. Die Simatic PCS 7Umgebung bietet den Zugriff auf detaillierte Diagnose daten aller Schlüssel komponenten, um die Anlage effizient zu betreiben p i nfo kont a k t www.siemens.de/pcs7 [email protected] process news | 3-2009 9 Australien Alle Fotos: NextStep Fabrications und Aqualift Pacific Diving Services Titel ppSydney Water, Australien Präzision auf Tauchstation Durch die Montage von Durchfluss messern in den Trinkwasserspeichern konnte Sydney Water sein Wasser management verbessern – ohne die Versorgung unterbrechen zu müssen. Sitrans F M Durchflussmesser (oben links) ermöglichen eine hochpräzise Überwachung des Zu- und Ablaufs Die Installationsarbeiten in den Tanks führten Taucher durch. Vorgefertigte Baugruppen vereinfachten die Arbeit (oben rechts, Mitte, rechts) Eines der mit Sitrans-Sensoren ausgerüsteten Reservoirs von Sydney Water (ganz rechts) 10 process news | 3-2009 W asser ist ein kostbares Gut, insbesondere in Trockenperioden, wenn Spitzennachfrage und eingeschränkte Verfügbarkeit aufeinandertreffen. Um die Wasservorräte besser verwalten und erhalten zu können, suchte Sydney Water nach einem genauen und effizienten Verfahren zum Messen des Trinkwasserzu- und Abflusses in seinen Reservoirs. Üblicherweise werden zur Installation von Durchflussmessern in Reservoirs die Leitungen ausgegraben und neue Ventilschächte gebaut. Für dieses teure Verfahren muss das Reservoir geleert und der Betrieb unterbrochen werden. Sydney Water fand jedoch einen besseren Weg, um die elektromagnetischen Durchflussmesser Sitrans F M einzubauen. Der Sitrans F M MAG 5100 W eignet sich ideal für Wasseranwendungen und ist mit einer für Trinkwasser zugelassenen EPDM-Auskleidung lieferbar. Für Sydney Water wurden die Sensoren außerdem von SFI Stonehouse mit einem speziellen Anschluss versehen, der ursprünglich für den Offshore-Einsatz in der Nordsee entwickelt wurde. Er ist doppelt abgedichtet und bis 30 Meter Tiefe wasserdicht. Die innenliegenden Kabel wurden in Australien vollständig eingegossen. Sydney Water hat mehr als 10 dieser Durchflussmesser an den Zu- und Abläufen seiner Reservoirs installiert. Die F M MAG 5100 W-Geräte können eingebaut werden, ohne das Trinkwasser aus den Reservoirs abzulassen. Bei dieser Installationsvariante im Reservoir genügt ein Messgerät, das am Hauptablauf angebracht wird, bevor sich dieser in verschiedene Rohrleitungen verzweigt. Installation „auf Tauchstation“ Die Reservoirs besitzen individuelle Abläufe in Boden und Wänden, außerdem unebene Bodenbereiche so wie Zwischenwände, Säulen und Bodenanschlüsse. Daher wurde zunächst der jeweilige Installationsort genau untersucht und anschließend für jede Installation spezielle Rohrkonstruktionen, Adapter und Halterungen gebaut. Die Länge der Zu- und Ablaufrohre aus HDPE beträgt das Dreifache des Messrohr-Durchmessers, um eine laminare Strömung durch das Messgerät sicherzustellen. Um die für die Messung benötigte Mindestfließgeschwindigkeit von 0,25 Metern pro Sekunde zu garantieren, sind die Rohre konisch ausgeführt. Nach der ersten Installation, bei der die Taucher umfangreiche, langwierige Montagearbeiten unter Wasser ausführten, entschied das Team, komplette Baugruppen bereits im Werk vorzumontieren. So mussten zwar insgesamt größere Bauteile transportiert und für einige größere Einheiten sogar Dachplatten von den Reservoirs entfernt werden, um den Zugang zu ermöglichen. Dieser Mehraufwand wurde aber durch die kürzeren Tauchzeiten mehr als ausgeglichen, was insbesondere angesichts der niedrigen Temperaturen im Winter von Vorteil war. Unter Wasser konnten auch komplette Einheiten mit einem Gewicht von bis zu einer Tonne mithilfe von Auftriebballons mühelos in den Reservoirs be- wegt werden. Der erste Schritt war die Montage eines HDPE-Adapterflansches an den vorhandenen Ablauf mit Schrauben und Epoxydharz-Abdichtung. Dann wurde der Durchflussmesser angesetzt und an die Aboder Zulauföffnung angeschraubt. Nach dem Anbringen an die Halterungen konnten die Auftriebballons abgenommen werden. Auf Lebenszeit kalibriert Vom Steuergerät am Durchflussmesser zum Dach des Reservoirs wurde ein rostfreies Stahlseil gespannt. Daran wurden robuste Unterwasserkabel befestigt und angeschlossen. Der Sitrans-Durchflussmesser ist mit einer Sensorprom-Einheit ausgerüstet, in der alle erforderlichen Kalibrierungsdaten und Sendeeinstellungen für die gesamte Lebensdauer des Gerätes gespeichert sind. Dadurch kann jeder Durchflussmesser einfach in Betrieb genommen werden und arbeitet dann ohne weitere Überwachung. Der Einbau der Durchflussmesser wurde ohne Unterbrechung der Wasserversorgung oder größere Bauarbeiten abgeschlossen – ein Erfolg, der nicht zuletzt auf das Engagement und die hervorragende Arbeit des australischen Siemens Teams mit Col Gassman, Allan Pogonowski und John Kearton zurückzuführen ist. In den 18 Monaten seit der Installation konnte Sydney Water durch die von den Sitrans-Durchflussmessern gelieferten Daten bereits deutliche Einsparungen und Effizienzsteigerungen erzielen. p Elektromagnetische Durchfluss messer Sitrans F M MAG 5100 W 33 Geeignet für die Durchflussmessung in nahezu allen elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten, Pasten und Schlämmen 33 Messungen unabhängig von Temperatur, Druck, Dichte und Viskosität 33 Lieferbar in Nenngrößen von DN 25 bis DN 1200 (von 1" bis 48“) 33 Robuste NBR-Hartgummi-Auskleidung für alle Wasser- und Abwasseranwendungen 33 EPDM-Auskleidung speziell für TrinkwasserApplikationen mit besonderen Zulassungen (MID [EU], OIML R49 und MCERTS) 33 Erhöhte Genauigkeit bei geringem Durchfluss für Wasserleckerkennung 33 Geeignet für Direkteingrabung und permanente Überflutung (IP68) 33 Eingebaute Erdungselektrode serienmäßig 33 Einfache Inbetriebnahme und automatisches Hochladen von Kalibrierwerten und -einstellungen durch Sensorprom 33 Verificator-Einheit zur Überprüfung und Leistungsbewertung i nfo kont a k t www.siemens.de/sensoren/umwelt [email protected] process news | 3-2009 11 Titel Australien ppBulla Dairy Foods, Australien Erste Sahne Aufbauend auf guten Erfahrungen mit Automatisierungstechnik von Siemens profitiert die renommierte australische Molkerei Bulla Dairy Foods jetzt mit Simatic IT von noch mehr Effizienz. B ulla Dairy Foods ist ein australisches Familienunternehmen, das seit 1910 in Colac im Bundesstaat Victoria Käse, Joghurt und Eiscreme produziert. Das Unternehmen gehört zu den bekanntesten Molkereien Australiens. Überwachung und Nachverfolgung Bulla Dairy Foods hat insgesamt rund 160 Produkte auf Lager, von denen 99 Prozent in einem strikten Sieben-Tage-Zyklus produziert werden. Um einen reibungslosen Prozess sicherzustellen und die geforderten Produktionsquoten zu erreichen, sind eine detaillierte Planung, Ausführung, Überwachung und Dokumentation nötig. Das papierbasierte Dokumentationssystem des Unternehmens war in dieser Hinsicht ein Hemmschuh, daher suchte Bulla nach einem sicheren, zuverlässigen und effizienten Manufactu- » Mit dem neuen MES können wir unseren Ausstoß verbessern, weil wir besser verstehen, welche Auswirkungen die Herstellung verschiedener Produkte zu unterschiedlichen Zeiten in einer Linie hat. « James Downey, Operations Manager, Bulla Dairy Foods 12 process news | 3-2009 Vor teile auf einen Blick Alle Fotos: Bulla Dairy Foods 33 Maximale Anlagen-Performance durch die Installation von Simatic IT MES 33 Steigerung der operativen Qualität durch Standard-KPI-Messung, Optimierung und Ausnahmebehandlung 33 Höhere Produktsicherheit und Rückverfolgbarkeit sowie EchtzeitInteroperabilität für die Standardisierung von Prozessen und den Austausch von Produktionsinformationen Das neue MES Simatic IT bei Bulla Dairy wird von allen Beteiligten als besonders nutzerfreundlich gelobt ring Execution System (MES). Das MES sollte den Dokumentationsprozess beschleunigen, alle Systeme auf elektronische Formate umstellen sowie Daten für das strategische Management liefern. Dadurch sollten die Bedienbarkeit und Beherrschbarkeit der Produktion erleichtert sowie auch Unterbrechungen und Probleme minimiert werden. auch Insellösungen, papierbasierte Methoden und nicht normgerechte Prozesse reduziert, während eine nahtlose Verbindung zwischen Produktions- und Geschäftsprozessen erreicht wird. Dabei werden benutzerorientierte Key Performance Indicators (KPI) erzeugt, die dazu beitragen, den Produktionsprozess effizienter zu machen. Produktionseffizienz steigern Vielseitiges und benutzerfreundliches Reporting In seinem hochmodernen Werk für gekühlte Milchprodukte setzt Bulla Dairy Foods bereits seit 2002 Automatisierungstechnik von Siemens ein. Da Bulla mit der SPS-Technologie und dem Service von Siemens sehr zufrieden war, entschied sich das Unternehmen auch beim MES für Siemens. Insbesondere wollte Bulla die bestehende Automatisierung in das für den Produktionsprozess vorgesehene neue MES integrieren, was mit der Siemens Technologie problemlos möglich war. Bulla war zudem von der langfristigen Betrachtungsweise des Projekts bei Siemens überzeugt. Siemens führte eine eingehende Untersuchung der gesamten Produktionsanlage im Hinblick auf Langzeitnutzen, Kosten- und Betriebseffizienz durch und überzeugte den Kunden durch sein fundiertes Verständnis für die Produktionsweisen in dieser Branche. Zu Beginn entschied sich das Molkereiunternehmen zunächst für ein MES-Pilotprojekt, das sich auf die Overall Equipment Effectiveness (OEE) der Produktion konzentrierte. Wenn dieses Pilotprojekt erfolgreich verlief, wollte Bulla dann die MES-Software in der gesamten Produktion einsetzen. Das Simatic IT MES ist ein echtzeitfähiges Schlüsselwerkzeug für die Optimierung der Prozesse in der gesamten Lieferkette. Das System harmonisiert und integriert alle Produktionsprozesse, indem es sie synchronisiert und flexibler und effizienter macht. Durch Simatic IT werden Nach der reibungslosen Installation, bei der das Siemens Team auch Änderungen in letzter Minute flexibel integrieren konnte, ist Bulla Dairy Foods mehr als zufrieden mit dem neuen System. Es wird von allen Beteiligten, von den Bedienern bis zu den Wartungstechnikern und dem Management, als besonders nutzerfreundlich gelobt. Simatic IT liefert unter anderem sehr hilfreiche Berichte, wie beispielsweise „die fünf häufigsten Ausfallgründe nach Ursache“ und weitere speziell für Bulla angelegte Berichte, die etwa den Produktionsausstoß mit Sollwerten auf Sekundenbasis vergleichen, so dass Fabrikbereiche mit hoher und solche mit geringer Produktion erkannt werden können. Ein anderer Bericht imitiert das frühere papierbasierte System, um Planungsdaten für Unternehmensressourcen zu generieren. Nach Abschluss des Pilotprojektes konnte Bulla Dairy Foods viele Ausfallursachen erkennen und beheben sowie detaillierte und übergeordnete Trends in seiner Anlage identifizieren – und somit Probleme besser erkennen und deren Lösung vereinfachen. p i nfo kont a k t www.siemens.de/simatic-it [email protected] process news | 3-2009 13 Titel Australien ppIDT, Australien Neue Maßstäbe bei der Time-to-Market Dank Simatic-Technologie konnte eine Anlage für die Produktion pharmazeutischer Wirkstoffe in Rekordzeit errichtet werden. Das sichert dem Anlagenbetreiber den zukünftigen Erfolg in einer Branche, in der die Time-to-Market entscheidend ist. D Von links nach rechts: Marek Lisik, PCS 7 Product Manager, Siemens, as ehemalige Institute of Drug Technology Australia Ltd, jetzt IDT, hat seinen Sitz in Vic toria. IDT produziert hochwirksame Arznei stoffe für Forschung und Entwicklung, für klinische Studien und den Medikamentenhandel, alles gemäß den Richtlinien für Good Manufacturing Practice (GMP). IDT ist einer der wenigen Hersteller, die Medi kamente in flexiblen Mengen oder als Einmalbestel lung liefern können, und damit besonders für andere pharmazeutische Unternehmen interessant, die selbst nur über Anlagen für größere Chargen und lange Pro duktionszyklen verfügen. Jacob MacDonald, Project & Validation Manager, IDT, und Chris Vains, Product Manager HMI, Zahlreiche Hürden Als IDT seine Produktionskapazitäten verzehnfachen wollte, stand dafür trotz hoher Projektanforderungen nur ein Budget von 10 Millionen australische Dollar (knapp 6 Mio. Euro) zur Verfügung. Bei der Planung der neuen Anlage musste IDT sowohl die Richtlinien der australischen Therapeutic Goods Association (TGA) als auch der FDA (U.S. Food and Drug Adminis tration) für die Rückverfolgbarkeit von Engineering und Produktion einhalten. Bei Medikamenten, die schon in kleinsten Dosen medizinisch wirksam sind, müssen Labors und Produktionsbereiche absolut ab geschottet sein. Darüber hinaus ist die Anlage auch als Gefahrenbereich der Zone 1 klassifiziert, weil hier auch explosionsgefährdete Stoffe eingesetzt werden. Nicht zuletzt ist der Wert einer einzigen Charge, un geachtet der geringen Mengen, sehr hoch – bis zu ei nigen Millionen Dollar. Um sicherzustellen, dass die wertvollen Medikamente angemessen gehandhabt und behandelt werden, kommt der Prozesssteuerung der Siemens »D er Return-on-Investment dieses Projekts basiert nicht nur auf den Investitionen in die Anlage, sondern auch auf der kürzeren Zeit, die wir bis zum Erreichen der vollen Produktionskapazität Fotos: Siemens AG benötigt haben. « 14 process news | 3-2009 Jacob MacDonald, Project & Validation Manager, IDT Mit den neuen, neuen Anlage entscheidende Bedeutung zu. Die Auto matisierungslösung muss daher eine sichere Medika mentenproduktion bei maximaler Qualität gewähr leisten können. Zudem musste berücksichtigt werden, dass das Equipment zum Teil aus Europa geliefert wurde, so dass das Prozessleitsystem innerhalb sehr kurzer Zeit installiert und in Betrieb genommen wer den musste. Stärken kombinieren IDT entschied sich daher für eine standardisierte Ar chitektur auf Basis von Simatic-Technologie. IDT hatte bereits früher mit Siemens erfolgreich zusammenge arbeitet und gute Erfahrungen mit der Zuverlässig keit der Systeme und Dienstleistungen gemacht. Basis für eine möglichst einfache Integration aller Kompo nenten war die Standardisierung auf Simatic S7-300 als Automationsplattform und Simatic WinCC als Vi sualisierungslösung, die IDT den Lieferanten vorgab. Die Simatic Logon- und WinCC Audit-Optionen ermög lichen eine streng definierte Zugriffskontrolle und einen Audit-Pfad für Produktions- und EngineeringAktivitäten, die für die Einhaltung der TGA- und FDARichtlinien erforderlich sind. Die Integration der se paraten Einheiten, die von verschiedenen Herstellern aus ganz Europa bezogen wurden, lief im Vergleich zu anderen Systemen reibungslos und die Visualisierung konnte leicht modifiziert und programmiert werden – zwei wichtige Punkte für IDT. Auch die räumliche Nähe zur australischen Siemens Zentrale in Bayswa ter erwies sich als hilfreich, da der ständig verfügbare Vor-Ort-Support angesichts des knappen Zeitrahmens für die Installation des Prozessleitsystems entschei dend war. Die von den Siemens Integratoren ZI-ARGUS und ARA Electrical entwickelte und integrierte Automati sierungslösung auf Simatic-Basis erwies sich als ein robustes, kompatibles und intuitives Prozessleitsys tem, mit dem IDT seine Produktionsziele problemlos erreichen konnte. Mithilfe dieser beiden Unterneh men wurde die Automatisierungslösung termingerecht fertiggestellt, inklusive der Kommunikation zwischen dem von anderen Herstellern gelieferten Equipment und der Konfiguration der anlagenweiten HMI auf Basis von Simatic WinCC, Logon und WinCC Audit. verbesserten Systemen für Automatisierung und ProduktionsAudit kann IDT jetzt Medikamente wesentlich schneller liefern Vorteile für jetzt und für die Zukunft Mit den neuen, verbesserten Systemen für Automati sierung und Produktions-Audit kann IDT jetzt Medi kamente für klinische Studien sowie Forschung und Entwicklung wesentlich schneller liefern. Der Endan wender profitiert von einer kürzeren Time-to-Market und schnellerer Medikamentenentwicklung. So konnte IDT vor kurzem einen Vertrag mit einem multinatio nalen Kunden abschließen, da es nur ungefähr 15 bis 18 Monate für die Entwicklung, Umsetzung und Qua lifizierung nach dem Standard der FDA benötigt – und damit wesentlich schneller ist als ein multinationales Unternehmen. Durch die Zusammenarbeit mit Siemens und seinen Partnern gelang es IDT, eigenes SystemKnow-how aufzubauen und Automatisierungsstan dards einzuführen, die bei zukünftigen Systemände rungen hilfreich sein werden. Das positive Feedback von Anlagenbedienern zeigt, dass das neue Automa tisierungssystem auch dort akzeptiert ist. Besonders zufrieden ist das Personal mit dem Design und den Bedienerschnittstellen des Systems. p i nfo kont a k t www.siemens.de/pharma [email protected] process news | 3-2009 15 Titel Australien Preisgekröntes System Henkel und ZI-ARGUS haben für die herausragende Qualität ihres Leitsystems von der australischen Webseite Process & Control Engineering (PACE) den Zenith Award 2008 in der Kategorie Chemie und Petrochemie erhalten. Die jährlich verliehenen PACE Zenith Awards wurden vom Magazin Process & Control Engineering ins Leben gerufen, um Unter nehmen auszuzeichnen, die bei Qualität und Innovation von Engineering und Technologie Führungsrollen übernehmen. Die Zenith Awards sind die bekanntesten branchenüber greifenden Auszeichnungen im Bereich Prozess-, Leit- und Automatisierungstechnik. ppHenkel Adhesives, Sealants and Surface Treatments, Australien Dank Simatic PCS 7 konnte Henkel in Australien mit dem neuen Leitsystem für seine Flusssäureanlage und seine Metallvorbehandlung einen Preis gewinnen – und gleichzeitig einen sicheren und transparenten Anlagenbetrieb gewährleisten. 16 process news | 3-2009 Fotos: Siemens AG Sicherheit mit System D ie Produktion in Kilsyth im australischen Bundesstaat Victoria ist eine der acht Anlagen der Henkel-Gruppe in Australien und Neuseeland. Sie stellt Spezialklebstoffe und Dichtungsmittel für eine Vielzahl von Branchen her. Im Zuge der Planung einer neuen Flusssäureanlage suchte Henkel ein neues, modernes Leitsystem für die Batch-Steuerung und wollte gleichzeitig die Leittechnik der Metallvorbehandlung im Werk Kilsyth modernisieren. Henkel wollte ein integriertes System, das als Plattform für einen standardisierten und ganzheitlichen Ansatz bei Bedienung und Steuerung im gesamten Werk dienen sollte. Dieses System sollte bedienerfreundlich und modern sein. Außerdem war dem Unternehmen auch ein guter Systemsupport wichtig. Die wichtigsten Anforderungen waren aber eine maximale Prozessund Anlagensicherheit sowie die Einhaltung der strengen unternehmensinternen Sicherheitsbestimmungen. Das gesamte Modernisierungs- und Neubauprojekt sollte zudem mit minimalen Unterbrechungen der Produktion und in einem akzeptablen Kostenrahmen ablaufen. Sensorik sowie Konfiguration und Prüfung der Simatic PCS 7 Software. Dabei musste die anspruchsvolle Prozessleitsystemlösung in einem engen Zeitrahmen mit minimaler Produktionsunterbrechung realisiert werden. Die alte SPS-Peripherie blieb bestehen und läuft nun gemeinsam mit dem neuen Equipment, wobei der ursprüngliche Prozessor im Feld durch einen Profibus-Kommunikationsprozessor ersetzt wurde. Preisgekröntes Fundament für Wachstum Mit Simatic PCS 7 besitzt Henkel nun ein komplett durchgängiges System für alle Aufgaben: Prozessleittechnik, Chargensteuerung und Sicherheitstechnik. Das Werk profitiert jetzt nicht nur innerhalb der Anlage, sondern auch auf Managementebene von mehr Transparenz in der Produktion. Ein Beispiel: Die grafische Programmierung mit CFC und die Safety Matrix erleichtern und vereinfachen die Fehlersuche erheblich. Das neue Leitsystem ist auch ein Meilenstein für die Implementierung der geplanten „intelligenten Bedienschnittstelle“ bei Henkel in Australien. Diese Schnitt- Nach höchsten Standards In enger Zusammenarbeit mit Siemens entschied sich Henkel für ein integriertes System für die Prozessführung und Sicherheitstechnik auf Basis des Prozessleitsystems Simatic PCS 7. PCS 7 überzeugte insbesondere durch seine Fähigkeit, konventionelle und sicherheitsrelevante Funktionen sowie die Chargensteuerung in einer Plattform zu kombinieren. Darüber hinaus basiert Simatic PCS 7 auf einem durchgängigen Spektrum von Hardware-Modulen und Software-Komponenten, das kostengünstig skaliert und so auf jede Anlagengröße und -auslegung zugeschnitten werden kann. Dies war ein wichtiger Aspekt, da Simatic PCS 7 auch zukünftig die Anforderungen von Henkel erfüllen soll, darunter auch die Integration in ERP- und MES-Systeme. Globales Know-how vor Ort angewendet Henkel vergab den Auftrag für die Konstruktion und Lieferung eines modernen Leitsystems zur Chargensteuerung für das Werk Kilsyth an ZI-ARGUS, einen weltweit tätigen Anbieter von Automatisierungslösungen mit Niederlassungen in Europa, dem asiatisch-pazifischen Raum und Australien. Die Arbeit der Konstruktionsteams von ZI-ARGUS und Henkel begann im September 2007. In enger Kooperation entwickelte man eine Automatisierungslösung auf dem neuesten Stand der Technik. Für die Implementierung der sicherheitsrelevanten Funktionen kam die Simatic Safety Matrix zum Einsatz, die Bedienstationen basieren auf einem Simatic PCS 7 Web Client. ZI-ARGUS entwarf die schlüsselfertige Lösung mit kompletter elektrotechnischer Ausrüstung inklusive Sicherheitstechnik und -komponenten bis zu Safety Integrity Level 2, Elektroinstallation, Lieferung der Durch einheitliche Bedienschnittstellen gewährleistet Simatic PCS 7 eine hohe Transparenz von Anlage und Prozess und trägt zu maximaler Prozesssicherheit bei stelle soll die Prozesssteuerung, Arbeitsanweisungen, Inventarverwaltung sowie das Effizienz- und Stillstandsmanagement über Web-Technik miteinander kombinieren. Die neue Basis mit Simatic PCS 7 steht – jetzt können bestehende Teile und zukünftige Anlagenerweiterungen stufenweise integriert werden. So wird das neue System mit den steigenden Anforderungen von Markt und Kapazität von Henkel wachsen. p i nfo kont a k t www.siemens.de/chemicals [email protected] process news | 3-2009 17 Titel Australien ppTasmanian Electro Metallurgical Company, Australien Mehr Sicherheit im Prozess In-situ-Messtechnologie mit dem Gasanalysator LDS 6 trägt dazu bei, die Prozess sicherheit in einem Erzverarbeitungsbetrieb auf Tasmanien zu gewährleisten. D ie Anlage der Tasmanian Electro Metallurgical Company (TEMCO), die zu BHP Billiton gehört, liegt 50 Kilometer nördlich der Stadt Launceston auf der Insel Tasmanien und ist die einzige Hütte für Mangan-Eisen-Legierungen in Australien. TEMCO hält in seinen Produktionen hohe Sicherheitsstandards ein und ist gemäß internationalen Normen für Qualitäts-, Umwelt- und Sicherheits-Managementsysteme sowie mehreren internen Richtlinien der BHP Billiton zertifiziert. Sicherheit im Fokus Nachdem das LDS 6 installiert war, konnte Paul Dennis, Ingenieur bei BHP Billiton, eine entsprechende Routine entwickeln, um einen kritischen Anstieg des Wasserstands zu verhindern. Sobald der erste Anstieg des Wasserstands im Ofen erkannt wird, alarmiert das Leitsystem die Bediener an den Öfen, die dann entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten. Auf diese Weise konnte bereits ein ernster Störfall verhindert werden: Nach einem Alarm fand das Team ein großes Leck, das einen raschen Anstieg des Wasserstands im Ofen verursachte. Ohne den Gasanalysator hätte sich rasch Druck aufgebaut und der Ofen wäre explodiert. Foto: TEMCO Aus demselben Grund legt TEMCO auch großen Wert darauf, die Prozesssicherheit kontinuierlich zu erhöhen – insbesondere weil die Verarbeitung von Mangan-Eisen-Legierungen einige hochkomplexe und potenziell sehr gefährliche Schritte beinhaltet. Daher hat TEMCO vor kurzem das LaserdiodenSpektrometer LDS 6 erprobt, um potenziellen Sicherheitsrisiken zu begegnen. So gelten beispielsweise die Submerged Arc-Reduktionsöfen (SAF) als kritischste Prozessstufe bei BHP Billiton weltweit. Bei diesen SAFÖfen kann das zum Kühlen von Ofenteilen eingesetzte Wasser im Laufe der Zeit in den Ofen eindringen, sich in der Ofenbeschickung ansammeln und, wenn es in Kontakt mit geschmolzenem Material kommt, eine Dampfexplosion auslösen. Die Anlage von TEMCO ist die einzige Hütte für Mangan- Sicherheitsüberwachung in rauen Umgebungen TEMCO wandte sich an Siemens, um eine Überwachungslösung zu finden, mit der sich diese kritische Entwicklung zuverlässig verhindern lässt. Die Herausforderung bestand darin, einen Analysator zu finden, der unter extremsten Bedingungen arbeitet, beispielsweise bei Temperaturen um 500 °C sowie hohem Wasser- und Staubgehalt in Anwesenheit von Teer und flüchtigen Kohlenstoffverbindungen. Da das LDS 6 in dieser Applikation noch nicht eingesetzt worden war, passte das Team von Siemens Process Instruments den LDS 6-Analysator zusammen mit einem Team von Experten aus Deutschland, Schweden und Australien entsprechend an. 18 process news | 3-2009 Eisen-Legierungen in Australien Ausgezeichnete Lösung Diese signifikanten Verbesserung der Prozesssicherheit durch die TEMCO-Initiative fand beim Management von BHP Billiton große Anerkennung: Paul Dennis wurde für seine Arbeit mit dem LDS 6 kürzlich mit dem BHP Billiton Safety Award ausgezeichnet. Und BHP Billiton plant inzwischen, LDS 6-Einheiten auch an anderen Standorten in der Mineralienverarbeitung einzusetzen. p i nfo kont a k t www.siemens.de/prozessanalytik [email protected] Australien Alle Fotos: Qenos Titel In der Leitwarte unterstützt Simatic PCS 7 Qenos mit einer kompletten Lösung für die Prozesssteuerung: Steuerung, Überwachung und Diagnose ppQenos, Australien Leben mit Simatic PCS 7 Vor zehn Jahren implementierte Qenos sein erstes Prozessleitsystem auf Basis von Simatic PCS 7. Das Unternehmen ist mit dem System sehr zufrieden und entschied sich vor kurzem, die installierte Version 5 auf die neue Version 7 zu migrieren. Q enos ist einer der größten Kunststoff- und Gummihersteller Australiens und produziert Rohmaterialien für viele Produkte aus den Bereichen Haushalt, Konsumgüter und Industrie. In den Produktionsstätten des Unternehmens in Sydney und Melbourne werden Olefine, Polyethylen-Produkte (HDPE, LDPE und LLDPE) sowie verschiedene Spezialpolymere hergestellt. Bereits 1999 implementierte Qenos in seiner Kunstharzanlage in Altona in Victoria ein neues Simatic PCS 7-Leitsystem. Es war außerdem das erste australische Unternehmen, das ein redundantes PCS 7-System installierte. Qenos war mit dem neuen System außerordentlich zufrieden. Neun Jahre später führte das Unternehmen dann erfolgreich ein Upgrade des PCS 7-Systems durch und konnte damit Produktivität und Qualität weiter steigern. Upgrade des Systems Als Qenos sich entschieden hatte, das bestehende PCS 7-System in der Version 5 – die erste Installation in Australien – zu modernisieren, erstellte Siemens zusammen mit Qenos einen umfangreichen Migrationsplan. Dieser gewährleistete ein nahtloses Upgrade und ermöglichte eine einfache Abstimmung der kundenspezifischen Anpassungen des Original-PCS 7 mit der neuen Systemfunktionalität. „Ich war überrascht, wie einfach die beiden Systeme migriert werden konnten“, berichtet Geoff Scott, Verfahrens- und Anwendungsingenieur bei Qenos. „Mit der richtigen Mischung von Leuten und vernünftiger Planung konnten wir das gesamte Upgrade terminund budgetgerecht realisieren – und das fast ohne Auswirkungen auf die laufende Produktion.“ Die Veränderungen in der Kunstharzanlage in Altona beinhalteten die Optimierung bestehender Netzwerke, das Upgrade der Server-Racks, die Zusammenlegung von Leitwarten und die Installation von Siemens 547B Industrial PCs mit Web Server/Client-Architektur. Die bestehende Hardware wie PCS 7-Controller und Peripheriegeräte konnte komplett übernommen werden, nur die Speichererweiterung der Zentraleinheit – mit der neuesten Firmware – wurde ausgetauscht. Überzeugendes Return on Investment Die Rentabilität dieses Upgrades zeigte sich für Qenos bereits nach kurzer Zeit: weniger Stillstandszeiten, höhere Kapazität, geringerer Schulungs- und Wartungsaufwand sowie geringere Softwarekosten. Craig Moore, Werksingenieur in der Kunstharzanlage von Qenos, war direkt an der ersten Implementierung 1999 sowie an den folgenden Anlagenerweiterungen beteiligt. „Wir sind mit dem PCS 7 mehr als zufrieden. Es hat jeden einzelnen Aspekt erfüllt und die gesamte Anlage hat auf allen Ebenen profitiert“, erklärt er. „Außerdem haben uns die Mitglieder des Siemens Teams mit ihrem außergewöhnlichen Service und Support wirklich beeindruckt. Das Know-how und das echte Interesse an unseren Geschäftszielen macht Siemens zum perfekten Projektpartner.“ p i nfo kont a k t www.siemens.de/pcs7 [email protected] process news | 3-2009 19 Industrie Wasser ppStadt Luxemburg, Luxemburg Kleine Anlage, große Wirkung Im Rahmen eines umfangreichen Neubau- und Modernisierungsprojektes brachte die Stadt Luxemburg eine ihrer Kläranlagen auf den neuesten Stand der Technik. Automatisierungs- und Messtechniksysteme von Siemens tragen wesentlich dazu bei, die Prozessleistung zu erhöhen. Z urzeit betreibt die Stadt Luxemburg zwei Kläranlagen, eine im Süden und eine im Norden der Stadt. Die Kläranlage im Norden befindet sich im Stadtteil Beggen und stammt aus den 1970er Jahren. Seitdem haben sich sowohl die Normen für die Ableitung des geklärten Wassers als auch die Prozessund Automatisierungstechnik wesentlich geändert. Die Anlage in Beggen entsprach deshalb nicht mehr den Anforderungen der Stadt. Außerdem plant die Stadt Luxemburg, langfristig die gesamte Abwasseraufbereitung in die Kläranlage Beggen zu verlagern. Daher wurde diese Anlage vor kurzem modernisiert und erweitert. Mehr Kapazität, aber nicht mehr Platz Bei der Erweiterung der Kapazität gab es vor allem eine Schwierigkeit: Es stand keine zusätzliche Fläche zur Verfügung, da sich die Kläranlage in einer Wohngegend befindet. Aus diesem Grund mussten auch strenge Vorgaben hinsichtlich Geruchsbelästigung und Emissionen erfüllt werden, um die Auswirkungen auf die angrenzenden Wohngebiete zu minimieren. Die Stadt Luxemburg löste das Platzproblem, indem ein Prozess gewählt wurde, bei dem die nötige Aufbereitungstechnik mit einer geringen Nutzfläche auskommt. Im Jahr 2005 gewann die Schweizer Anlagen- In der Schlamm behandlung, die nach dem Flotations verfahren arbeitet, kommen Flüssigkeits schall-Füllstandmess gerät Multiranger 100 zum Einsatz 20 process news | 3-2009 Alle Fotos: Publicis analytik von HachLange und ein Ultra baufirma Alpha Umwelttechnik, ein Teil von Veolia Water Solutions & Technologies, die EU-weite Ausschreibung. Ihr Anlagenkonzept beruht auf dem firmeneigenen Biostyr™-Verfahren, bei dem statt der herkömmlichen Belebungsbecken ein Biofilter eingesetzt wird. Biostyr ist ein Markenzeichen von Veolia Water Solutions & Technologies. Biostyr™-Anlagen werden seit den 1980er Jahren zur Abwasseraufbereitung eingesetzt und haben sich seitdem sehr gut bewährt. Eine Biostyr™-Kläranlage benötigt nur zehn Prozent der Nutzfläche einer „normalen“ Kläranlage nach dem Belebtverfahren. Um die strengen Vorgaben für die Stickstoffeinleitung in den Fluss Alzette zu erfüllen, arbeitet das Verfahren mit einer Nitrifikations-/Denitrifikations- und einer Nach-Denitrifikationsstufe. Außerdem ist die Anlage komplett eingehaust und mit einem großen Ventilations- und Abluftbehandlungssystem sowie einem Abluftkamin ausgestattet, um die Geruchsbelästigung in der Umgebung zu minimieren. Die Abluft wird in einem ebenfalls von Alpha Umwelttechnik entwickelten komplexen chemiefreien Verfahren gereinigt. Dreiphasige Modernisierung im laufenden Betrieb Das gesamte Projekt musste ohne Betriebsunterbrechungen der Kläranlage durchgeführt werden. Deshalb wurde das Projekt in drei Phasen geteilt. In der bereits abgeschlossenen Phase 1 wurden der Zulauf, die mechanische Reinigung sowie der Sand- und Fettabscheider durch neue Systeme ersetzt. Der Zulauf liegt 17 Meter unter der Anlage, weshalb das Wasser zweimal gehoben wird: einmal für die Vorklärung und einmal vor der Biofiltration. In Phase 2, die derzeit läuft, wird die Biofiltration auf dem Anlagengrundstück errichtet. Diese Phase wird 2010 abgeschlossen sein. In Phase 3 soll schließlich das bestehende Belebtschlammbecken rückgebaut werden. Die bestehende Schlammbehandlung wird erhalten und über eine Schlammleitung an die neue Kläranlage angeschlossen. Nach Abschluss des Projekts kann die Anlage in Beggen 200.000 Einwohneräquivalente behandeln – genug für die Stadt Luxemburg mit 80.000 Einwohnern sowie zusätzliche Abwässer aus den umliegenden Gemeinden. Hochverfügbare Lösung für maximale Zuverlässigkeit Die gesamte Anlage ist mit über Profibus vernetzten Simatic-Controllern automatisiert. Alle Controller sind redundant ausgelegt. Dabei sind die mechanischen und die Biostyr™-Einheiten mit S7-400H Controllern ausgerüstet, die Schlammbehandlung mit S7-300 Con trollern. Zum Bedienen und Beobachten wird Simatic WinCC eingesetzt. Diese redundante Architektur war eine Anforderung des Anlagenbetreibers, da ein fehlerfreier Betrieb ohne Stillstandszeiten für die Kläranlage unabdingbar ist. Siemens lieferte außerdem den größten Teil der Prozessinstrumente der Anlage. Marc Lambert, leitender Die Zuverlässigkeit der Prozess instrumente wie der Füllstand messgeräte Multiranger ist kritisch für die Gesamtleistung der Kläranlage in Beggen Projektingenieur bei Alpha Umwelttechnik, ist besonders mit der Leistung der magnetischen Durchflussmesser Sitrans F zufrieden: „Die Messgeräte arbeiten seit sechs Monaten problemlos – in einer solchen Anlage durchaus bemerkenswert.“ Für die Messung von pH-, Ammoniak- und Stickstoffwerten wird Flüssigkeitsanalytik von Hach-Lange eingesetzt. Auch diese Geräte arbeiten sehr gut. „Die Zuverlässigkeit der Messtechnik ist in dieser Anlage entscheidend“, erklärt Marc Lambert. „Mit der Technik von Siemens und Hach-Lange sind wir sehr zufrieden.“ Das Projekt liegt im Zeitplan und bisher erfüllt die gesamte Technik die Erwartungen. Mit Technologie von Siemens ist die Anlage zudem auch für zukünftige Anforderungen bestens gerüstet. p i nfo kont a k t www.siemens.de/prozessinstrumentierung [email protected] [email protected] Die Automatisierungs- und Messtechnik: Automatisierung: 33 7 Simatic WinCC-Bedienstationen 33 Redundanter Industrial EthernetTerminalbus mit Scalance Switches 33 4 Archivserver (hot-standby) 33 Redundanter Industrial EthernetAnlagenbus mit Scalance Switches Mechanische Stufe: 33 2 Simatic S7-400H 33 6 Peripheriesysteme Simatic ET 200 33 Redundante Kommunikation über Profibus BiostyrTM: 33 2 Simatic S7-400H 33 6 Peripheriesysteme Simatic ET 200 33 Redundante Kommunikation über Profibus Schlammbehandlung: 33 1 Simatic S7-400 33 6 Simatic S7-300 33 2 Simatic Multi Panels MP370 33 8 Peripheriesysteme Simatic ET 200 Außenstationen: 33 Anbindung über DSL mit VPN, Automatisierung mit Simatic S7-300 oder S7-200 Controllern Instrumentierung: 33 63 Druckmessumformer Sitrans P 33 64 magnetisch-induktive Durchflussmesser Sitrans F M 33 39 Ultraschall-Füllstand messgeräte Multiranger 100 33 Flüssigkeitsanalytik von Hach-Lange process news | 3-2009 21 Pharma Alle Fotos: GlaxoSmithKline Industrie GSK modernisierte eine Abfüllmaschine mit Simotion ppGlaxoSmithKline, Italien Präzise abgefüllt Nach der Modernisierung einer Abfüllmaschine mit Simotion profitiert GlaxoSmithKline von einer höheren Verfügbarkeit und Leistung. D as Werk von GlaxoSmithKline (GSK) im itali enischen San Polo di Torrile in der Nähe von Parma ist auf die Entwicklung steriler ge friergetrockneter (lyophiler) Produkte spezialisiert und verfügt über eine der größten Reinraumflächen in Europa. Von hier aus liefert GSK sterile Ampullen und Flakons, gefriergetrocknete Arzneimittel, Nasen sprays und Tabletten in alle Welt. San Polo di Torrile gehört darüber hinaus zu den Standorten innerhalb von GSK, die mit der Entwick lung und Einführung neuer Produkte betraut wurden. Das Werk in der Provinz Parma ist dabei auf die Ent wicklung steriler lyophiler Produkte, einschließlich biotechnologisch hergestellter hochaktiver Arznei mittel und Medikamente zur oralen Einnahme, spezi alisiert und nimmt daher innerhalb des Konzerns eine besondere Rolle ein. 22 process news | 3-2009 Da in San Polo di Torrile auch für den internationa len Markt produziert wird, muss die Produktion selbstverständlich den geltenden Richtlinien entspre chen, insbesondere den Vorschriften der amerikani schen Food and Drug Administration (FDA). Mehrere hundert Flakons pro Minute Im Jahr 2007 startete das Werk ein Projekt zur Opti mierung im Bereich der Gefriertrocknung. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Modernisierung der Abfüllmaschine. In dieser Maschine werden die Fla kons nach dem Spülen und Sterilisieren mit dem Wirkstoff in wässriger Lösung befüllt. Das Produkt wird dann in einer der fünf Lyophilisationsanlagen innerhalb von 24 bzw. 36 Stunden getrocknet und fer tiggestellt, bevor es schließlich verpackt wird. S.I.A. srl Das Engineering-Unternehmen S.I.A. ist Spezialist für die Systemintegration in der industriellen Automatisierung, Consulting, Entwicklung von Anwendersoftware und Datenmanagement. S.I.A. srl hat langjährige Erfahrung im Bereich pharmazeutischer Prozesse, bei Prozessen in der Lebensmittelindustrie sowie im chemischen Bereich und bei der Klärung von Abwässern. Gründungsjahr: 1995 Adresse: Via Verdi, 26/F 37060 Castel d’Azzano (Verona) Tel.: +39 045 512900 Fax: +39 045 519091 [email protected] www.siavr.it Das Abfüllen und der Transport der Flakons zum Lyophilisator erfolgen unter Reinraumatmosphäre. Die automatische Abfüllung der Flakons übernimmt seit 2000 eine Maschine, die zehn verschiedene For mate verwalten und mehrere hundert Flakons pro Minute befüllen kann. Im Laufe der Zeit hatte jedoch die Zuverlässigkeit von Antriebssystem und Steuerung nachgelassen. Zu dem entsprachen die Motoren und das System zur Achs steuerung nicht mehr dem Stand der Technik. Um mög lichen unerwarteten Ausfällen und Engpässen bei der Ersatzteilversorgung zuvorzukommen, suchte GSK nach Alternativen für diese Systeme, die gleichzeitig auch die Füllgenauigkeit weiter verbessern sollten. Die Automatisierungstechniker am Standort San Polo di Torrile wandten sich an das italienische Nach der Modernisierung der Antriebstechnik profitiert die Maschine von mehr Leistung und Genauigkeit Siemens Competence Center Verpackung. Siemens ist der bevorzugte Lieferant für Automatisierungssys teme innerhalb von GSK. Gemeinsam analysierten die Experten bei GSK und Siemens die Motion ControlStruktur der Abfüllmaschine und bewerteten mögli che Lösungen auf Basis verschiedener moderner Komponenten. Dabei spielte auch der Zeitbedarf für die Modernisierung eine wichtige Rolle: Für die Er neuerung der gesamten Motion Control-Architektur standen lediglich zwei Zeitfenster während der ge planten Stillstandszeiten der Anlage zur Verfügung – zwei Wochen im Dezember und drei im August. Retrofit in kürzester Zeit Die Modernisierung durch das Engineering-Unter nehmen S.I.A. srl geschah in zwei Phasen. Während der zweiwöchigen Weihnachtspause Ende 2007 wur den die fünf Motoren und Antriebe der Maschine aus getauscht. In der dreiwöchigen Sommerpause 2008 folgte der Austausch der alten Nockensteuerung durch eine Lösung auf Grundlage einer Simotion-Plattform und der intelligenten Baugruppe FM452. Das Motion Control-System Simotion D übernimmt die Achskoordination und die Verwaltung aller damit verbundenen Funktionen. Mit der vielseitigen Pro grammiersoftware Scout lässt sich die Anwendung in Module aufteilen, die der Struktur der Maschine ent sprechen. Dies ermöglicht die Optimierung der Soft ware und macht es einfach, neue Maschinen-Module hinzuzufügen. Das Antriebssystem Sinamics S120 treibt sowohl bürstenlose Motoren als auch Asyn chronmotoren an. » Das Retrofit verlief absolut nach Plan. « Domenico Valente, verantwortlicher Leiter im Bereich Automatisierung bei GSK in San Polo di Torrile „Das Retrofit verlief absolut nach Plan“, freut sich Domenico Valente, der verantwortliche Leiter im Be reich Automatisierung im GSK-Werk in San Polo di Torrile. „Voraussetzung dafür waren die detaillierte Planung und Abstimmung aller Arbeiten, die wir ge meinsam mit Siemens durchführten. Jetzt haben wir in dieser wichtigen Anlage eine Maschine, die mit Standardkomponenten ausgerüstet ist. Damit ist die Ersatzteilverfügbarkeit langfristig gesichert. Außer dem profitieren wir von besseren Produktionsergeb nissen.“ Ein Ergebnis, das sich sehen lassen kann: Der neue, intelligente Aufbau der Bewegungssteuerung erlaubte es, die Performance der Maschine zu stei gern und die Genauigkeit des Abfüllvorgangs weiter zu verbessern. Dadurch stieg der Anteil des On-SpecProduktes deutlich. p i nfo kont a k t www.siemens.de/simotion [email protected] process news | 3-2009 23 R eu cbhr n T i ko l oUgni tee r rMu abnr iukf a c t u r i n g E x e c u t i o n S y s t e m e ppBaxter Healthcare, Irland Papierlos in der Produktion Elan Software, die kürzlich von Siemens zur Verstärkung des MES-Portfolios übernommen wurde, hat mit einer MES-Lösung eine papierlose Produktion bei Baxter Healthcare in Irland realisiert. 24 process news | 3-2009 M it der Übernahme von Elan Software Systems SA aus Toulouse, Frankreich, hat Siemens sein Manufacturing Execution System(MES-)Portfolio um Software für die Prozessindustrie erweitert. Elan Software Systems, ein international tätiger MES-Softwareanbieter für die Pharma- und Biotechnologiebranche, verfügt über ein hervorragendes Produktions-Know-how auf diesem Sektor und ist seit mehr als 20 Jahren ein renommierter Partner und bevorzugter Softwarelieferant vieler namhafter Unternehmen. Elan Software ist eine ideale Ergänzung für das Siemens Prozessindustrie-Portfolio, zu dem bereits die Simatic IT MES-Palette, das Simatic-Prozessleitsystem PCS 7 und die 2008 durch die Übernahme von Innotec hinzugekommenen Comos LifecycleManagementsysteme zählen. Insbesondere für die Pharma- und die Biotechnologieindustrie ergänzt die XFP-Software-Suite das Simatic IT-MES-Portfolio. Papierlose Produktion in der Pharmaindustrie Eines der Unternehmen, die bereits von einer von Elan entwickelten und implementierten Lösung profitiert, ist Baxter Healthcare in Irland. Die weltweit rund 46.500 Mitarbeiter von Baxter Healthcare sind in den Bereichen Medizingeräte, Pharmazeutika und Biotechnologie tätig. Baxter Healthcare ist hauptsächlich in drei Geschäftsfeldern aktiv: Bioscience, Medication Delivery (MD) und Renal (Therapie von Nieren erkrankungen). Die Softwarelösung von Elan wird nur in den Geschäftsbereichen MD und Renal eingesetzt, die Lösungen und Hilfsmittel für die intravenöse Applikation, vorformulierte Arzneimittel und Lösungsmittel für Medikamente, vorgefüllte Ampullen und Spritzen für injizierbare Arzneimittel und elektronische Infusionspumpen sowie weitere Produkte herstellen, mit denen Patienten Flüssigkeiten und Arzneimittel verabreicht werden können. All diese Produkte können nicht nachträglich geprüft oder nachgearbeitet werden, was Baxter vor eine schwierige Aufgabe Baxter konnte mehr als 90 Prozent des Papiervolumens aus dem Prozess eliminieren. Das E-Batch-System ist die zentrale Schnittstelle im Produktionsprozess Wir tschaf tliche Vor teile 33 Right-First-Time-(RFT-)Rate über 99 Prozent 33 Reduktion des Produktionsvorlaufes auf 30 Minuten vor dem Zielzeitpunkt 33 Verringerung des Chargen-Freigabezyklus von Tagen auf Stunden 33 250.000 US-Dollar Einsparungen durch weniger Ausschuss 33 Verbesserte Compliance mit Produktionsvorgaben 33 Senkung der Nachforschungszeit von Tagen auf Stunden stellt: Die Produkte müssen auf Anhieb fehlerfrei sein. 2003 entschlossen sich die europäischen Geschäftsbereiche MD und Renal von Baxter, ein elektronisches Batch-System einzuführen. Damit wollte Baxter Kosten reduzieren, die Einhaltung der Qualität verbessern, die Flexibilität erhöhen und die Chargen-Freigabe beschleunigen. Dazu wurde die XFP-Software-Suite von Elan zur Steuerung sämtlicher Produktionsvorgänge implementiert: vom Eingang der Rohstoffe in die Fabrik bis zum Transport der fertigen Produkte in das Lager. Die XFP-Lösung erstreckt sich auf die Bereiche Materialfluss und Inventarverwaltung, Wiegen, Zählen und Verteilen, Herstellung, tägliche Checks des Equipments, Mischen, Bedrucken, Abfüllen, Sterilisieren, elektronische Chargen-Aufzeichnungen, ChargenTests und -Prüfungen, Verpackung und Etikettierung sowie die Datenarchivierung. Sämtliche Daten werden in einer zentralen, für die normale Nutzung und Prüfungen zugängliche Datenbank gespeichert, so dass Baxter jederzeit Analysen durchführen kann, um den Produktionsausstoß und -ausschuss zu messen. Elektronische Chargen-Speicherung bietet viele Vorteile Das intern „E-Batch“ genannte System führt Benutzer durch den gesamten Prozess und dient als elektronischer Router mit kontrollierter Aufgabenerfüllung und automatischen Berechnungen. Gleichzeitig werden alle Aktionen aufgezeichnet. Mit diesem System wurde die Gefahr menschlicher Fehler deutlich verringert und die Qualität erhöht. Zudem können größere Volumina mit weniger Ressourcen und höherer Qualität gemanagt werden, und es wird dabei sogar weniger Lagerfläche benötigt. Features wie Nachverfolgbarkeit, elektronische Signatur und Sicherheitseinrichtungen helfen, die Einhaltung der entsprechenden Vorschriften wie die der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) sicherzustellen. Schließlich trägt das neue System auch dazu bei, die Chargen-Leitzeiten und die Kosten zu reduzieren. Sämtliche Daten werden in einem Chargen-Bericht gesammelt, der jederzeit abrufbar ist. Nachträgliche Prüfungen finden nun nur noch in Ausnahmefällen statt, wodurch deutliche Zeit- und Kosteneinsparungen realisiert werden konnten. Baxter / Healthcare p i nfo kont a k t www.siemens.de/pharma [email protected] process news | 3-2009 25 R eu cbhr n T i ko l oUgni tee r rPur b o rz ieks s l e i t t e c h n i k p Simatic PCS 7 APC-Portfolio Tools für mehr Performance Ein Whitepaper erläutert, wie Advanced Process Control-(APC-)Lösungen mit Simatic PCS 7 kostengünstig implementiert werden können. Dazu stellt PCS 7 Standard-Funktionsblöcke und vordefinierte CFC-Vorlagen aus der PCS 7 APC-Bibliothek zur Verfügung. A PC-Verfahren sind ein entscheidender Hebel zur Verbesserung der Anlagen-Performance hinsichtlich Produktivität und Wirtschaftlichkeit, Produktqualität, Operabilität und Verfügbarkeit, Bedienbarkeit, Sicherheit und Umweltschutz. Sowohl Anlagenbetreiber und Anlagenbauer als auch EPCs und Systemintegratoren sind sich dessen bewusst und schätzen die Bedeutung von APC entsprechend hoch ein – halten die Implementierung solcher Verfahren aber auch für kompliziert. Simatic PCS 7 APC: kostengünstig und einfach Genau diese Bedenken werden in einem Whitepaper von Siemens thematisiert. Das Whitepaper zeigt die Vorteile auf, die sich aus der Nutzung der integrierten APC-Funktionen des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 ergeben. Diese Funktionen sind bereits im Standardumfang von PCS 7 ohne Zusatzkosten enthalten. Simatic PCS 7 bietet APC-Funktionen für Control Performance Management, Erweiterungen zur PID-Regelung und Mehrgrößenregelung. Neben dem eigentlichen Kernalgorithmus sind im Standard-Lieferumfang auch dazu passende Messstellentypen sowie Software-Tools zur rechnergestützten Inbetriebnahme verfügbar. Durch den geringeren Einstandspreis einer systemintegrierten und Template-basierten Implementierung werden jetzt zahlreiche Applikationen 26 process news | 3-2009 auch an kleineren und mittleren Anlagen für Advanced-Control-Verfahren zugänglich, bei denen es sich aufgrund der geforderten Amortisationszeiten nicht lohnt, kostspielige APC-Softwarepakete von außen an das Prozessleitsystem anzukoppeln. Das richtige APC für optimale Ergebnisse Um die maximale Performance einer Anlage auszuschöpfen, ist es entscheidend, das optimale APC-Tool für die jeweilige Aufgabe auszuwählen. Diesen Entscheidungsprozess vereinfacht das Whitepaper zu Simatic PCS 7 APC , denn darin wird erläutert, welcher Ansatz für welche Aufgabenstellung auszuwählen ist, beispielsweise um die Anlagenperformance zu verbessern und eine optimale Ausbeute mit minimalem Ressourceneinsatz zu erzielen. Das Paper gibt einen Überblick über die Hauptprinzipien, zeigt typische Einsatzbeispiele und Anwendungen der APC-Tools und erläutert anhand einer Fallstudie, wie sich die Prozesssteuerung mit APC-Tools optimieren lässt. p i nfo kont a k t www.siemens.de/pcs7 –> Technologiekomponenten –> Advanced Process Control [email protected] Te c h n o l o g i e Prozessanalytik ppIn-situ-Messung in Motorprüfständen Geprüfte Messung Mit dem Laserdiodenspektrometer LDS 6 lässt sich der Ammoniakschlupf in Motorprüfständen zuverlässig und in Echtzeit erfassen. Experte für Prüfstände Hohe Temperaturen treten beispielsweise in Prüfstän den für LKW-Katalysatoren auf. Um die immer stren geren Abgasgrenzwerte einzuhalten, müssen auch Dieselfahrzeuge zunehmend mit Katalysatoren aus gerüstet werden, damit sie die Anforderungen der Euro-5-Norm und geplanter Verordnungen hinsicht lich der Stickoxid-(NOx-)Emissionen erfüllen. Die Au tomobilindustrie nutzt dazu die selektive katalytische Reduktion. Dabei werden die Stickoxide mithilfe von Stickstoffverbindungen wie Ammoniak über eine Syn proportionierung zu N2 und H2O umgesetzt – mög lichst vollständig, ohne dass Ammoniak als Schlupf nach dem Katalysator im Gasstrom vorhanden ist. Siemens hat die Entwicklung der LKW-Katalysatoren von Anfang an mit Laserspektrometern für NH3/H2Oinline-Messungen unterstützt. Mittlerweile sind etwa 100 Systeme weltweit in solchen Applikation zur Überwachung des NH3-Schlupfes installiert. Die Abgastemperatur kann im Hauptstrom bis zu 600 °C betragen. Messelektronik, die unmittelbar am Prozess sitzt, ist thermisch schwer zu isolieren, so dass es zu fehlerhaften Messungen kommen kann. Ein wei teres Problem für kompakte Systeme mit kombinier ter Messeinheit und Elektronik sind mechanische Motorvibrationen, die auf ein direkt gekoppeltes Mess system übertragen werden können. Dies kann auf Dauer mechanische Schäden wie zum Beispiel Plati nenrisse verursachen. Der LDS 6 ist dank der abge trennten Elektronik in der Zentraleinheit immun ge genüber solchen Störungen. Speziell für den Einsatz in Motorprüfständen sind weitere Merkmale des LDS 6 vorteilhaft: Durch den Einsatz einer patentierten Referenzzelle, die das zu messende Gas enthält, ist der Messwert permanent ohne Referenzgase kalibriert. Messungen, die Jahre auseinander liegen oder mit verschiedenen Geräten durchgeführt wurden, sind durch die permanenten Kalibrierungen, die auf gemeinsame Urkalibrationen im Werk fußen, untereinander direkt vergleichbar. Auch als mobiles System Wenn Messungen im Nebenstrom möglich sind, bietet Siemens eine weitere, sehr kostengünstige und zu dem mobile Variante der kompakten Messung an. Sie besteht aus einer fahrbaren, beheizten Messstrecke mit sehr geringem Platzbedarf und frei wählbarem Standort. Hiermit lassen sich auch mehrere Motor prüfstände überwachen, wenn nur zeitweise Bedarf an Schlupfmessungen besteht und eine Festinstallation nicht sinnvoll ist. p Neben fest installierten Analysatoren für die Schlupfmessung an Motorprüfständen gibt es auch eine mobile Variante für Messungen im Nebenstrom, die dank des senkrechten Aufbaus sehr wenig Platz benötigt Siemens AG M it dem LDS 6 und dem Sitrans SL bietet Siemens zwei IR-Laserdiodenspektrome ter für die In-situ-Prozessgasanalyse, die das gleiche Messverfahren nutzen, sich aber deutlich in Aufbau und Art der Applikationen unterscheiden. Das Sitrans SL-Gerät ist kompakt aufgebaut und beher bergt die komplette Messtechnik – Sender, Empfänger und Elektronik – in einem Gerät. Im LDS 6 Analysator ist die Messelektronik hingegen von der Messeinheit mit Sender und Empfänger getrennt. Dieser Aufbau eig net sich besonders für Hochtemperaturanwendungen. i nfo kont a k t www.siemens.de/prozessanalytik [email protected] process news | 3-2009 27 Te c h n o l o g i e Proessinstrumentierung ppDurchflussmessung Wasser-Werte Siemens AG Die Clamp-on- und integrierten Sitrans-Durchflussmesser helfen, Lecks und unerlaubte Entnahme in der Wasserversorgung zu erkennen. Wasserverluste können durch zuverlässige und kontinuierliche Durchflussmessung mit Sitrans F USGeräten erkannt und verhindert werden J edes Jahr wird aufbereitetes Wasser im Wert von einigen Millionen Euro verschwendet. In vielen Städten rund um den Globus sind Wasserleitungen und Messinstrumente in einem so schlechten Zustand, dass bis zu 60 Prozent des Trinkwassers auf dem Weg zum Empfänger einfach verloren geht – entweder durch Lecks oder unerlaubte Entnahme aus den Leitungen. Diesem Missstand kann man mit einem effektiven Versorgungsmanagement begegnen. Das heißt: Man weiß, was wohin in welcher Menge fließt. Ein Kernstück sind dabei Ultraschall-Durchflussmesser. Sie bieten für die Wasseraufbereitung viele Vorteile, so vor allem eine hohe Messgenauigkeit, geringen Stromverbrauch, weniger Beanspruchung des Wassermanagementsystems und ein optimiertes Leckage-Management. Außerdem können sie unter allen Umgebungsbedingungen betrieben werden und sind unempfindlich gegen Verunreinigungen, Hindernisse und starke Lufteinschlüsse. Durchfluss exakt überwacht Siemens bietet mit der Serie Sitrans F US sehr vielseitige integrierte und Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesser an, die besonders für die Durchflussüberwachung in der Wasserversorgung geeignet sind. Die drei Clamp-on-Ultraschall-Produktfamilien decken dabei ein breites Anforderungsspektrum ab: Der AllzweckDurchflussmesser Sitrans FUS1010 bietet zahlreiche Funktionen für komplexere Aufgaben, während sich das tragbare, batteriebetriebene Gerät Sitrans FUP1010 besonders für Messungen vor Ort eignet. Sitrans FUP1010 ist darüber hinaus als komplettes Prüfset für Untersuchungen vor Ort und Leistungsprüfungen erhältlich. Für Anwendungen, die weniger Funktionalität 28 process news | 3-2009 erfordern, stellt Sitrans FUS1020 oft benötigte Basisfunktionen zur Verfügung. Außer den Clamp-on-Durchflussmessgeräten bietet Siemens zwei Familien integrierter Geräte für die Wasser- und Abwasserindustrie an. Das batteriebetriebene 2-Pfad-Gerät Sitrans FUS380 kann in Bereichen ohne Netzstromversorgung installiert werden und arbeitet rund sechs Jahre lang zuverlässig, bevor ein Batteriewechsel nötig ist. Das für die Nachrüstung geeignete Sitrans F US Sonokit ist mit einem Hochleistungsmessumformer Sitrans FUS060 ausgestattet und bietet eine einfache, präzise Alternative zu herkömmlichen Durchflussmessgeräten. Dieses Set enthält alle Komponenten, die für die Installation von flüssigkeitsbenetzten Schallwandlern an einem bestehenden Rohr erforderlich sind. Der Einbau kann an Leerrohren oder druckbeaufschlagten Rohren nach der Hot-Tap-Methode erfolgen. Messungen für ein effektives Management Die Durchflussmessgeräte Sitrans liefern präzise Daten zu Durchflussmengen und gewährleisten eine zuverlässige und wartungsfreie Messung. Sie helfen beim Erkennen von Leckagen sowie beim Erhalt der Wasserqualität und sichern die Wassernutzung. Damit garantieren sie, dass dieses kostbare Gut die Verbraucher zuverlässig erreicht. p Sitrans F US: Wichtigste Vor teile 33 Einfache Installation und Wartung 33 Vor-Ort-Einbau des Messgeräts ohne Leitungsunterbrechung 33 Schnelle und kostengünstige Messung mit tragbarem Gerät 33 Installation in Bereichen ohne Netzstromversorgung 33 Batteriebetriebene Geräte arbeiten zuverlässig über sechs Jahre 33 Optimales Management durch Verfügbarkeit von umfassenden Daten zu Durchflusswerten 33 Durchflussmessung von verschiedenen Flüssigkeiten mit bidirektionaler WideBeamLaufzeit-Messung oder Doppler-Messung i nfo kont a k t www.siemens.de/durchfluss [email protected] Kurz notiert Gaz de France Norge AS, Norwegen Foto: StatoilHydro Überlegene Funktionalität Gaz de France Norge AS entscheidet sich für Comos für das Management technischer Anlagendaten und das Instandhaltungsmanagement auf der neuen Gjøa-Plattform. Comos soll für das Management aller Aufgaben in den Bereichen betriebstechnische Planung, Dokumentation und Instandhaltung bei Gaz de France Norge, speziell beim Betrieb des Gjøa-Feldes, eingesetzt werden. Terje Overvik, Geschäftsführer Gaz de France Norge: „Die Comos Industry Solutions GmbH hat den Auftrag erhalten, nachdem sie sich in der Anfangs- und Endphase der Ausschreibung gegen 14 Wettbewerber durchgesetzt hatte. Comos Industry Solutions machte während der Verhandlungen einen professionellen und vertrauenswürdigen Eindruck und ihre Systeme boten die beste Funktionalität für die Anforderungen von Gaz de France Norge. Die technischen und kaufmännischen Teams haben einstimmig beschlossen, den Auftrag an Comos Industry Solutions zu vergeben.“ „Die Systeme werden in hohem Maße dazu beitragen, dass wir unsere Ziele im Bereich Integrated Operations erreichen“, erläutert der Betriebsleiter Kjell Ola Jørgensen. Mit den neuen Systemen wird das Betriebspersonal in die Lage versetzt, alle erforderlichen Informationen auf der Benutzeroberfläche zu erhalten, ohne dass manuell interveniert werden muss. Das ermöglicht schnellere, bessere und präzisere Entscheidungen und Lösungen im Tagesgeschäft. Comos Industry Solutions wird während der Einführung der neuen Systeme eng mit Gaz de France Norge zusammenarbeiten und auch die Integration in andere Systeme, die Unterstützung von Fremdsystemen sowie den Datenimport einrichten. Gaz de France Norge AS ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der seit 2001 in Norwegen vertretenen GDF SUEZ. Das Unternehmen ist Teilhaber einiger Felder auf dem norwegischen Kontinentalschelf und der Anlagenbestand wächst. Im Jahr 2010 wird Gaz de France Norge der Betreiber des Gjøa-Feldes werden. p Die Gasvorkommen des Gjøa-Feldes werden von Gaz de France Norge AS gemeinsam mit StatoilHydro erschlossen www.comos.com MAN Diesel, Deutschland Referenz-Objekt Seit einem Jahr ist bei MAN in Augsburg ein Prozessgaschromatograph Sitrans CV erfolgreich in der Bestimmung von Heizwert und Gaszusammensetzung im Einsatz. Der Sitrans CV läuft seit Sommer 2008 zur vollsten Zufriedenheit des Kunden und ist auch ein Referenzobjekt für andere Unternehmen, die sich für diese Siemens Lösung interessieren. Siemens lieferte ein Sitrans CV-Gerät inklusive Applikationsmodul und Probenaufbereitung zum Einsatz in Ex-Zone 1 als Systemlösung im Schutzkasten. Mittlerweile ist bereits ein zweites Messsystem für MAN im Gespräch. MAN nutzt das Sitrans CV-Gerät für die Bestimmung von Heizwert und Gaszusammensetzung an Gasmotorenprüf- ständen und bei der Inbetriebnahme dieser Motoren weltweit einen mobilen Prozessgaschromatographen mit Ex-Zulassung. Die Zusammensetzung und der Heizwert der zu bestimmenden Gase schwankt dabei stark, der Heizwert liegt in Extremfall zwischen 7 und 12 Kilowattstunden pro Normkubikmeter. Der Prozessgaschromatograph Sitrans CV, eine Weiterentwicklung der Mikro-Prozessgaschromatographen von Siemens, konnte die Anforderungen bei dieser Messaufgabe problemlos erfüllen. p www.siemens.de/sitranscv process news | 3-2009 29 Kurz notiert Bandwaagensysteme MSI und MMI Erweiterte EDD für Sitrans LR250 Höhere Kapazität, geprüfte Genauigkeit Neue Merkmale und Zulassungen Die Milltronics-Bandwaagen MSI und MMI eignen sich jetzt für Förderraten bis zu 12.000 Tonnen/Stunde, d. h. 7.000 Tonnen/ Stunde mehr als bisher. Zusätzlich haben die beiden Geräte in Kombination mit einem Milltronics-Messumformer BW500 und einem Geschwindigkeitssensor die OIML-(International Organization of Legal Metrology-) und MID-(Measuring Instruments Directive-)Zulassung erhalten. Hierdurch wird garantiert, dass die MSI- und MMI-Bandwaagen hohe Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in Mess- und Gewichtanwendungen erfüllen. Milltronics MSI ist eine hoch belastbare Einrollen-Präzisionsbandwaage zur Überwachung von Prozess- und Verladeabläufen auch in rauen Umgebungen. Die Waage reagiert sofort auf Bandlasten und bietet einen Überlastschutz bis 300 Prozent. Die Bandwaage MSI misst nur die über dem Band und der aufgehängten Tragrolle aufgebrachte Vertikallast. Beide Bandwaagen lassen sich ohne Kran oder andere aufwändige Hilfssysteme montieren. Milltronics MMI ist eine hoch belastbare Mehrrollen-Präzisionsbandwaage, bestehend aus zwei oder mehr MSI-Bandwaagen, für Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen oder zur Überwachung kritischer Prozess- und Verladeabläufe. Milltronics MMI-2 bietet eine Genauigkeit von ± 0,25 Prozent, die Dreirollen-Bandwaage MMI-3 eine Präzision von ± 0,125 Prozent. Siemens hat die erweiterte EDD (Elektronische Gerätebeschreibung) der Sitrans LR250 für zusätzliche Diagnosefunktionen und erhöhte Benutzerfreundlichkeit um neue Funktionen, wie eine zentrale Verwaltung der Echowerkzeuge und die zyklische Speicherung von Echoprofilen, ergänzt. Die erweiterte EDD ist eine der ersten, in der eine neue, harmonisierte Menü- und Parameterstruktur zwischen den Füllstand-, Durchfluss-, Temperatur-, Druckmessgeräten und Stellungsreglern von Siemens zum Einsatz kommt. Eine neue HART EDD für die Emerson AMS Konfigurationssoftware ist ebenfalls integriert, und NAMUR NE43 steht als konfigurierbare Option zur Verfügung, um den Failsafe-Ausgang auf 3,6 mA voreinzustellen. Sitrans LR250 bietet außerdem neue Sicherheitszulassungen der Schutzart druckfeste Kapselung: CSA, FM, ATEX und IECEx. Mit diesen Zulassungen sind keine eigensicheren Barrieren erforderlich, um Sitrans LR250 in explosionsgefährdeten Bereichen mit brennbaren Gasen einzusetzen. www.siemens.de/waegetechnik www.siemens.de/lr250 p p ADImmune, Taiwan Das Unternehmen ADImmune aus Taiwan setzt in seiner neuen Produktionsanlage für Impfstoffe auf Automatisierungs- und Gebäudetechnik von Siemens und ist damit bestens für heutige und zukünftige Anforderungen gerüstet. Die Anlage erhielt fast unmittelbar nach ihrer Inbetriebnahme im Juni die Verantwortung für die Herstellung eines Impfstoffs gegen den H1N1-Virus – gemeinhin als Schweinegrippevirus bezeichnet. Zurzeit produziert die Anlage 250.000 Impfstoffdosen pro Tag, um die fünf Millionen Dosen liefern zu können, die von der taiwanischen Gesundheitsbehörde für die Bevölkerung geordert wurden. Die Anlage wurde ursprünglich zur Herstellung eines Impfstoffs gegen die Vogelgrippe ausgelegt. Sie erfüllt sowohl die Anforderungen der EU als auch die der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA). Siemens lieferte die Automatisierungs- und Gebäudetechnik für das Vaccine Manufacturing Control System (VMCS) und andere Prozess-Skids. ADImmune hatte sich nach einem umfassenden Bewertungsprozess der verfügbaren Lösungen für Siemens entschieden. Grund waren die überragenden technischen Leistungen, die Integrationsfähigkeit und die Zuverlässigkeit von Totally Integrated Automation. p ADImmune Gut gerüstet Die neue Produktionsanlage von ADImmune setzt im gesamten Prozess Automatisierungstechnik von Siemens www.siemens.de/pharma 30 process news | 3-2009 ein und erfüllt alle Anforderungen von EU und FDA Dialog infos Sie möchten mehr über Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie von Siemens erfahren? Dann besuchen Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet: www.siemens.de/prozessautomatisierung Ihre Adresse hat sich geändert? Möchten Sie process news abonnieren? Haben Sie Anmerkungen oder Fragen zu Artikeln in process news? Dann schicken Sie uns eine E-Mail: [email protected] online Unter der Adresse www.siemens.de/processnews können Sie alle bisherigen Ausgaben der process news und das aktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen, im Reference Center gezielt nach Artikeln zu bestimmten Themen, Technologien oder Systemen suchen. corporate Siemens beim Thema Compliance auf gutem Weg Die Korruptionsaffäre stürzte Siemens in eine schwere Krise. Das Erkennen und Beheben dieser Fehler führte zur Implementierung eines siemensweiten Antikorruptionsprogramms, mit höchster Managementaufmerksamkeit. Diese Anstrengungen spiegeln sich auch in der Platzierung im Dow Jones Sustainability World Index wider, einem auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Aktienindex, in den Kategorien Compliance und Risk Management. Hier verbleibt Siemens an vorderster Stelle (Stand Sept. 2009). Siemens wird dem Thema Compliance auch in Zukunft höchste Priorität beimessen und gemeinsam mit seinen Partnern verantwortungsvolles Handeln im Geschäftsumfeld weiter vorantreiben. p Ansprechpartner für die Divisions Industrial Automation & Drive Technologies: Dr. Jörg Flath – Compliance Officer Telefon: +49 (9 11) 8 95-57 69 E-Mail: [email protected] Impressum: process news 3-2009 Herausgeber Siemens Aktiengesellschaft, Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnber www.siemens.com/automation Redaktionsbeirat Alexandre Bouriant, Sean Cahill, Inez Costenoble, Sigrun Ebert-Heffels, Michael Gilluck, Walter Huber, Ivonne Luthardt, Rüdiger Selig, Roland Wieser Division Drive Technologies CEO Klaus Helmrich Publishing House Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA Corporate Publishing Medien 1 Postfach 32 40, 91050 Erlangen Tel.: +49 (0) 91 31 91 92-5 01 Fax: +49 (0) 91 31 91 92-5 94 [email protected] Division Industry Automation CEO Anton S. Huber Presserechtliche Verantwortung Arno Hoier Verantwortlich für den Inhalt Cornelia Dürrfeld Redaktion: Kerstin Purucker Layout: Bettina Raunecker C.v.D., Schlussredaktion: Sabine Zingelmann DTP: Mario Willms, Lars Bochmann Druck: Hofmann-Infocom, Nürnberg Konzeption Christian Leifels Redaktion Cornelia Dürrfeld, Siemens AG, I IA CC P Siemensallee 84, 76187 Karlsruhe Tel.: +49 (0) 7 21 5 95-25 91 Fax: +49 (0) 7 21 5 95-63 90 [email protected] process news erscheint vierteljährlich Titelbild: corbis Auflage: 20.000 Jobnummer: 002800 19878 © 2009 by Siemens Aktiengesellschaft München und Berlin Alle Rechte vorbehalten. Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umweltfreundlich chlorfrei gebleichtem Zellstoff gedruckt. ISSN 1430-2284 (Print) Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG: ET 200, MultiRanger, S7-300, S7-400, SCALANCE, SIMATIC, SIMATIC IT, SIMATIC Multi Panel, SIMATIC PCS 7, SIMATIC Safety Integrated, SIMOTION, SIMOCODE, SINAMICS, SITRANS, TIA, WinCC Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, technische Lösungen oder dergleichen nicht besonders erwähnt sind, bedeutet dies nicht, dass sie keinen Schutz genießen. Die Informationen in diesem Magazin enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiter entwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. IWI: TPOG Order number: E20001-M6309-B100 Printed in Germany process news | 3-2009 31 Wann wird dies Standard auf der Erde? Mit der richtigen Fertigungstechnologie und innovativen Prozessen wird maximaler Wirkungsgrad Realität. Das Marktpotenzial der Solarindustrie wird exponentiell wachsen. Um die Sonne wirtschaftlich optimal auszunutzen, müssen sich auch die Wirkungsgrade einzelner Komponenten stetig steigern. Mit effizienten Prozessen, Produkten und Lösungen, die das Ziel haben, Produktqualität kontinuierlich zu verbessern, bieten wir Ihnen eine solide Grundlage für hochwirkungsvolle Solarenergie-Komponenten. Als langjähriger Partner der Industrie und mit einer Historie als Innovationstreiber bieten wir Ihnen eine inspirierende Partnerschaft für die Zukunft. www.siemens.com/solar-industry Answers for industry.