PIMS-Erneuerung: Eine Investition in die Zukunft

Bei DSM-Firmenich hat ControlTech Engineering AG ein altes System, um Daten zu sammeln, zu überwachen und Reports zu erzeugen (BDR) durch eine neue Lösung abgelöst. Das Projekt läuft jetzt seit drei Jahren. Zunächst als Pilotprojekt, in der Zwischenzeit wurden Prozessdaten aus zahlreichen Gebäuden in den Werk-Standorten Grenzach und Sisseln angebunden.

Produktionsmitarbeiter bedient an Bildschirmen Dashboards mit Reportings, Batchreports und Herstellungsprotokollen.

Für die Anbindung von 13 Betrieben an die an die globale Plattform (AVEVA PI Historian) zur Archivierung von Prozessdaten war wichtig, dass die Prozessdaten künftig für die Generierung des Batchreports (Herstellungsprotokoll) verwendet werden können. Fragen wie, inwieweit die Anforderung an das Reporting mit dem neuen Tool funktionieren würden, mussten beantwortet werden. Aus diesem Grund startete ein Pilotprojekt als Proof of Concept zur Ablösung des BDR vor rund drei Jahren. Die IT Data Experten der CTE überprüften alle vom Kunden formulierten Anforderungen an die neue, geplante Lösung. Es ging um zwei spezifische Software-Tools: Assetintellect, das für die Bedienoberfläche der Operator verwendet wird, und RtReports, das für den Batch Report genutzt wird. Der Batch Report greift dabei auf die Informationen zurück, die in Asset Framework und Event Frames aufbereitet wurden. Würden die entsprechenden Funktionalitäten den Anforderungen gerecht?

ControlTech Engineering sorgte mit ihrer Expertise für die Evaluation modernerer Plattformen. Die Wahl fiel auf AVEVA PI, das Daten für Reporting und Integration mit anderen Systemen aufbereitet.

Durch die Nutzung von solchen Lösungen im Allgemeinen können Unternehmen bessere Einblicke in ihre Betriebsprozesse gewinnen, die Effizienz steigern, Kosten senken und die Produktqualität verbessern. Im Vergleich zum bisherigen System ist AVEVA PI ein enormer Gewinn. Denn das alte System war hinsichtlich des Erfassens von neuen Messdaten und Datenpunkten sehr umständlich. Es brauchte spezielles Vorwissen und hielt den steigenden Anforderungen der Qualitätssicherung (Herstellprotokollierung, Dokumentation) nicht mehr Stand. Teile des Systems für die Generierung der Batch Reports werden künftig nicht mehr weiterentwickelt und supportet. Das verwendete PIMS (Plant Information Management System) in der bestehenden Batch-Report-Lösung wurde aufgrund abgekündigter Schnittstellen künftig nicht mehr auf aktuellem Stand gehalten werden können, und die Reportingkomponente ist «out of lifecycle».

Heterogene Systemlandschaft sorgt für aufwändigen Workflow

Es erstaunt nicht, dass aufgrund der heterogenen Systemlandschaft der Engineering Workflow im alten System aufwändig und fehleranfällig war. Mit der Implementierung von AVEVA PI lässt sich der bestehende Workflow vereinfachen bzw. automatisieren, um Fehlerquellen zu reduzieren. «Als Folge können neue Messstellen schneller und kostengünstiger angebunden werden», erklärt Sascha Zeller. «Natürlich besteht während der Übergangsphase ein Klumpenrisiko bei der Administration des komplexen Systems. Nur Wenige können ganzheitlich bei Anpassungen, Neuanbindungen oder Erweiterungen engineeren. Aber nach der Migration können Anwender von Excelanalysen und anderen Datenweiterverwendungen ohne grossen Aufwand arbeiten. Hier liegt der Zusatznutzen. Für unsere Kunden ist es kostengünstiger, zwischendurch in der Tiefe unterstützt zu werden».

AVEVA PI als ganzheitliche Softwareplattform für Data Historian

Das Pilotprojekt ist abgeschlossen, die Anbindungen sind durchgeführt und die Altdaten umgezogen. Im nächsten Schritt werden wir alle Funktionen zur Datenaufbereitung 'Batch Report Ready' validiert im Zielsystem AVEVA PI implementieren.

Die frühere OSIsoft und jetzt AVEVA PI Softwareplattform ist führend in Branchen wie Pharma, Chemie und Biotech. Sie ist für das Datenmanagement in der Prozessindustrie ausgelegt und wird häufig in Industrieanlagen eingesetzt, um Daten aus verschiedenen Quellen zu sammeln, zu speichern, zu visualisieren und zu analysieren. Die Möglichkeit grosse Mengen an Echtzeitdaten aus verschiedenen Systemen und Sensoren zu verarbeiten, macht sie enorm flexibel. Die Daten können für die Überwachung und Steuerung von Anlagen, Leistungsanalyse, Qualitätskontrolle oder für die Vorhersage von Wartungsbedarf eingesetzt werden. Diese Variabilität bezüglich Datenanbindung von und zum neuen Prozessdatenlangzeitspeicher (Historian, PIMS) sowie die zeitliche wie auch strukturelle Kontextualisierung ist für das heterogene Kundenumfeld der DSM-Firmenich ideal.

Systematisches Vorgehen hilft

Vorarbeiten wie das Erstellen von übergeordneten Design- und Spezifikationsdokumenten verstehen sich von selbst. Auf ihrer Basis wurden später die Installation und Konfiguration der Collectoren durchgeführt. Die Struktur der Tagliste sowie die Namenskonvention für die PI Tags und PBS Struktur (AF Elemente und Attribute) waren weitere Schritte im Vorgehen. CTE kennt sich im GMP Umfeld bestens aus. Unsere Daten Management Profis wussten, wie wichtig der Einbezug von Compliance und QA in Bezug auf die GMP konforme Dokumentation war.

Nach der Genehmigung der Vorgabedokumente durch die QA, wurden die einzelnen Betriebe nacheinander an die neue Plattform angebunden, die einzelnen Datenflüsse gemäss genehmigtem Testverfahren geprüft und über eine Testumgebung hinweg in das Produktivsystem gebracht.

Rückblickend hat sich das Projekt im Verlauf der Zeit verändert: Aus einem reinen Datenfass hat sich nach und nach eine für Anpassungen und Erweiterungen verwendbare Systemumgebung, mit SOP Regelwerk und klaren Definitionen entwickelt. «Die Requirements wurden innerhalb des Aspekts der validierbaren Umgebung vorzu erweitert und neu evaluiert», erklärt Sascha Zeller. Sind die Anlagen unterschiedlich hinsichtlich Struktur, Prozess und Hardware, wird die Anbindung komplexer. Während des Ausrollens der Anbindungsstrategie auf die verschiedenen Betriebe entstanden neue Erkenntnisse: «Wir waren mit unterschiedlichen Herausforderungen konfrontiert und überall wurde ein anderer Fokus auf die Daten verlangt. Deshalb mussten wir laufend neue Spezifikationen berücksichtigen und in die Dokumentation einflechten. Wir versuchten gleichzeitig den generischen Dokumentationsansatz aufrecht zu erhalten – das war eine grosse Herausforderung.»

Gleichzeitig sorgt die Extrameile der CTE Experten auch für neues Wissen. Die langjährige und vielfältige Erfahrung durch PIMS Projektausführungen bei unterschiedlichen Kunden im validierten und nicht validierten Umfeld macht CTE zu einem kompetenten Partner für Data Historian. Sascha Zeller: «Unsere Best Practice bezüglich Spezifikation, Konfiguration innerhalb der gegebenen Funktionalitäten des Systems und Arbeitsabläufen waren Garant einer erfolgreichen, vom Endanwender vollumfänglich akzeptierten Systemeinführung.»

CTE ist neu AVEVA Systemintegrator

Wir von ControlTech Engineering AG sind offizielle Systemintegratoren für AVEVA! Diese Partnerschaft ermöglicht es uns, unseren Kunden erweiterte Lösungen im Bereich der industriellen Automatisierung und des Datenmanagements anzubieten.

Wir verfügen über langjähriges Expertenwissen und können unseren Kunden dabei helfen, ihre digitalen Transformationen zu beschleunigen. Die AVEVA-Softwareplattformen sind führend in der Prozessindustrie für die Erfassung, Speicherung, Analyse und Visualisierung von Echtzeitdaten aus Industrieanlagen.

Unser Angebot umfasst:

Integration von AVEVA PI Systemen zur Optimierung von Datensammlung und -analyse.
Massgeschneiderte Lösungen für spezifische Branchenanforderungen in Pharma, Chemie, Energie und Umwelt sowie Lebensmittel.
Vollständige Unterstützung und Service von der Planung bis zur Implementierung und Wartung.