21.1.2010 - Ein intelligentes Workflow-Management ist in automatisierten Produktionsprozessen die Basis für flexible Rezepturherstellungsverfahren
Bedingt durch einen erhöhten Wettbewerbsdruck und einen zunehmend nachfrageorientierten Markt steigen die Anforderungen an Softwarelösungen zur Unterstützung der Produktion. Ziel ist es, eine möglichst flexible und effiziente Steuerung der Produktion zu gewährleisten. Hierzu müssen unterschiedlichste Prozesse und Arbeitsabläufe koordiniert, gesteuert und kontrolliert werden. Vor-, nach- und überlagerte Systeme müssen integriert werden. Über ein effektives Workflow-Management können diese Arbeitsabläufe zum einen grafisch beschrieben werden, zum anderen über entsprechend automatisierte Abarbeitung gesteuert und überwacht werden.
In automatisierten Produktionsprozessen ist ein gutes Workflow-Management unabdingbar.
ABB liefert hierzu mit dem Workflow-Manager eine integrative Plattform auf Basis neuester Technologien und unter Berücksichtigung von Industriestandards. Aufgrund seiner flexiblen Struktur kann der Workflow-Manager sowohl als Middleware-System in Form einer Blackbox-Anwendung im Hintergrund laufen, als auch als komplettes Manufacturing Execution System (MES) mit entsprechenden Clients zur Bedienerführung und -steuerung. Möglich ist auch der Einsatz im Rahmen eines batchorientierten Prozesses in Verbindung mit einem überlagerten System (ERP-/MES-System).
Sehr einfache Integration
Über standardisierte Schnittstellen integriert sich der Workflow-Manager sehr effizient und einfach in die Datenbankstrukturen eines übergeordneten ERP-Systems und/oder eines bereits existierenden MES. Über ein entsprechendes Mapping wird damit eine bidirektionale Onlineverbindung hergestellt. Die Integration zu den unterschiedlichsten Steuerungen wiederum erfolgt über OPC.
Über das Modul Equipment Phase Interface (EPI) steht eine standardisierte Schnittstelle zur Koordination des Informationsflusses zwischen Controller und Workflow-Manager zur Verfügung. Das EPI startet und stoppt die Schrittkette (Sequential Function Charts) in der Controller-Anwendung und ermöglicht eine einfache und standardisierte Parametrierung.
Die vom überlagerten System erzeugten Basisrezepte werden vom Workflow-Manager übernommen und in entsprechend unterlagerte Masterrezepte/Steuerrezepte auf der Basis von Workflows umgewandelt. Weiterhin erhält der Workflow-Manager die vom ERP-System erzeugten Produktionsaufträge. Diese enthalten beispielsweise die Materialnummer des Rohstoffs, der zudosiert werden soll. Im Materialmanagement des Workflow-Managers ist das entsprechende Equipment (Tanks, Silos, Container) inklusive ihrer Inhalte abgespeichert. Die Funktion Materialverfügbarkeit wählt das entsprechende Equipment, aus dem die Rohstoffe genommen werden sollen, und prüft, ob genügend Rohstoff verfügbar ist. Diese Lagerinformationen werden dann in die Steuerrezepturen übertragen, die erstellt werden, wenn das ERP-System einen Produktionsauftrag sendet. Die Menge des verbrauchten Rohmaterials wird in den Lagerplätzen gebucht und zum ERP-System gesendet.
Der Workflow-Manager verwaltet die von den Steuerungen benötigten Rezepte, übergibt die Rezeptwerte an die Steuerungen, startet und beendet automatisch Prozessabläufe, protokolliert den Produktionsablauf und die zugehörigen Soll-/Istwerte und erstellt auf Anforderung Produktionsberichte bzw. Chargenprotokolle (Electronic Batch Records). Für die Speicherung von Meldungen und die Erzeugung, Speicherung und Darstellung von Messwertkurven der Produktionsabläufe ist der von ABB gelieferte Historian zuständig. Mittels ereignisgesteuerter Durchflusskontrolle kann dabei die Zeit vom Ende einer Charge bis zum Start der nächsten auf bis zu ein bis zwei Sekunden minimiert und damit ein schnellerer Chargenwechsel ermöglicht werden.
Mehrere Steuerrezepte mit unterschiedlichen Chargen-IDs können hierbei auf einer Einheit gleichzeitig aktiv sein. Die parallel abzuarbeitenden Steuerrezepte sind auf einer Ebene nebeneinander sichtbar, auch wenn sie auf verschiedenen Teilanlagen ablaufen. Optional kann das Modul Gantt-Diagramm des Workflow-Managers bei der Feinplanung der Aufträge den Bediener unterstützen. Zur besseren Auslastung der Anlagen ist sowohl eine Verschiebung der Aufträge entlang der Zeitschiene als auch Equipment- und anlagenübergreifend möglich. Die automatische Aktualisierung der Fenster ermöglicht die Überprüfung, ob Plan und Realität weiterhin übereinstimmen. Eine Umschaltung zwischen Normal- und Planungsmodus erleichtert dem Operator dabei die Bedienung.
Darstellung eines Workflows mit Gantt-¬Diagramm sowie einem Thin-Client-User-Interface.
Deutliche Kostenersparnis möglich
Im Rahmen ihres Collaborative-Production-Management-Portfolios bietet ABB weltweit erprobte und leistungsfähige Softwarelösungen zur Optimierung von Geschäfts- und Produktionsprozessen an. Der Workflow-Manager ist eine Kernkomponente der Operation-Management-Software-Plattform, die die Verfolgung und Steuerung von Produktionsaufträgen, einzelner Chargen oder Produkte ermöglicht. Er hält zum einen Informationen über den Zustand der einzelnen Produktions- und Prozesselemente in der Produktion und koordiniert seine Bewegung durch die Produktion. Zum anderen übernimmt er die Synchronisierung der Aktivitäten und der Daten mit weiteren Softwarekomponenten.
Die Anwender können mit diesen Lösungen Produktionsprozesse effizienter und flexibler und somit auch deutlich kostensparender organisieren. So werden beispielsweise Durchlaufzeiten, Lieferzeiten und Ausschussraten deutlich reduziert. Produktionsanlagen, Equipment und Materialien können effektiver und ressourcenbewusster verwaltet und eingesetzt werden.