Fachverlag x-technik
search
 

Schließen


Flexibilität schaffen, Zeit sparen und Kosten reduzieren

In einem Umfeld des ständig zunehmenden Wettbewerbsdrucks müssen Unternehmen einen nachhaltigen Vorteil durch das Erreichen operativer Exzellenz schaffen; eine Reise, die bei Daten für Prozesstransparenz beginnt. Die große Menge an Information wächst stetig, und es ist daher für Unternehmen von größter Wichtigkeit, ihre Fertigungsprozesse zu verstehen und zu steuern, indem sie essenzielle Daten effizient sammeln und deren Wert maximieren. In diesem Bericht werden die Vorteile eines anlagenweiten Historian gegenüber Relationale Datenbanken (RDB) für die Datensammlung und Zeitreihendaten-Optimierung zur Schaffung tatsächlicher Prozesstransparenz erörtert.

Daten effizient zu sammeln ist eine wesentliche Komponente, um die betriebliche Transparenz zu erhöhen.
RDBs bieten keine eingebauten Möglichkeiten der Datensammlung; daher müssen eigens Codes geschrieben werden, um Datensätze einzufügen und zu aktualisieren. Das ist suboptimal, weil Entwicklungskosten und stetige Verbesserungen bei einem Custom-System sehr teuer und zeitaufwendig werden können. Außerdem ist die Qualität der Entwicklung auf die Erfahrung und Expertise des eigenen Unternehmens beschränkt, anstatt sich das kollektive Wissen und die Technologie anderer industrieller Player zunutze zu machen.

Anlagenweite Historians hingegen besitzen eingebaute Möglichkeiten zur Datensammlung und können Daten von mehreren Sensoren und Systemen erfassen. Der GE Proficy Historian etwa kann mit erstaunlicher Geschwindigkeit große Mengen an Echtzeitinformationen sammeln. Er ist ideal zum Sammeln von Daten von Sensoren und anderen Echtzeitsystemen, da er Fertigungsstandards wie Object Linking and Embedding for Process Control (OPC) benutzt. Dies bietet eine einheitliche Methode, um auf Daten quer über verschiedene Geräte zuzugreifen und vereinfacht so die Kommunikation.

Schnellere Geschwindigkeit

Da die Fertigung in Echtzeit abläuft, garantiert hohe Geschwindigkeit eine optimale Analyse und Entscheidungsfindung.
Die mittelmäßige Geschwindigkeitsleistung
von RDBs ist zur Unterstützung simpler Betreiberanfragen geeignet, wie etwa die Betrachtung jüngerer Trendwerte.

Im Vergleich dazu bietet ein anlagenweiter Historian viel schnellere Lese-/Schreibzugriffe und tatsächliche Echtzeitdaten mit einer Auflösung „bis zur Millisekunde“.

Höhere Datenkompression

Effiziente Datenspeicherung und -kompression erlaubt hohe Leistung und minimiert die notwendige Wartung.
Bei einer RDB kann schon die Wartung alleine ein Vollzeitjob sein, da man aufgrund fehlender Kompression ständig Archive und Speicherplatz verwalten muss.

Die leistungsstarken Kompressionsalgorithmen anlagenweiter Historians – wie etwa GE Proficy Historian – hingegen erlauben es, Daten von Jahren einfach und sicher online zu speichern, was die Leistung erhöht, die Wartung reduziert und Kosten senkt.

Stabile Redundanz für hohe Verfügbarkeit

Fertigungsdaten müssen extrem zuverlässig und verfügbar sein, um Genauigkeit und Qualität von Verbesserungen zu gewährleisten.

RDBs können eine hohe Datenverfügbarkeit bei Speicherung mittels Clustering bieten, haben aber Schwachpunkte im Bereich der Datensammlung und Netzwerkverfügbarkeit. Je nachdem, wie die Datensammlungsfunktion entwickelt wurde, können sich RDBs einigen Problemen bei der Datenverfügbarkeit
gegenüber sehen. Wenn die Erfassungs- Funktion am Server liegt, kann es Schwachpunkte beim Netzwerk geben, das sie mit der Datenquelle verbindet; wenn die Erfassungs-Funktion so geschrieben ist, dass sie bei der Datenquelle liegt, können bei jenem Computer Schwachstellen existieren.

Die Historian-Technologie deckt alle drei dieser Bereiche ab – mit Clustering bei der Datenspeicherung ähnlich einer RDB, aber auch einer weiteren Redundanz-Ebene der Erfassungs-Funktion. Bei unternehmenskritischen Datenerfassungs-Punkten können die Datensammler selbst auf redundante Weise konfiguriert werden. Einige Historians, wie der GE Proficy Historian, können Netzwerk- und Serverunterbrechungen mit einer „Store and Forward“-Fähigkeit begegnen, die im Falle einer Unterbrechung Daten beim Datensammler puffert. Die Verbindung wird automatisch wieder hergestellt und die Puffer nachgeführt, sobald der Server wieder online ist – somit ist ein Datenverlust ausgeschlossen.

Erhöhte Datensicherheit

Netzwerke und Datenbanken sind ständig Angriffen von Hackern und Viren ausgesetzt, von denen viele auf bekannte RDBs abzielen. SQL-Injection- (oder SQL-Insertion) Angriffe sind bei RDBs gängig, während einige anlagenweite Historians immun sind, weil sie das Einfügen, Aktualisieren oder Löschen von Daten durch Standardschnittstellen nicht erlauben.
Sicherheitsmaßnahmen bei Historians können bei der Funktionsgruppe oder auf der Tag- Ebene implementiert werden, was bei einer RDB extrem schwierig wäre. Darüber hinaus verfolgen Historians standardmäßig jede Veränderung, wie Nutzerzugriff, Konfigurationsänderungen, Sicherheitsverletzungen und Systemwarnungen;
sie legen sogar eine Kopie von Tag-Werten an, falls diese geändert werden.
Letztlich sind manche Historians dafür ausgelegt, strenge regulative Anforderungen wie den 21 CFR Part 11 der FDA zu erfüllen, indem sie elektronische Signaturen bieten, ein Feature, dass RDBs nicht besitzen.

Rascherer Time-to-Value

Schnellere Ergebnisse sind essenziell, um für einen Wettbewerbsvorteil Effizienz zu erlangen.
Eine RDB zu implementieren, ist zeit- und kostenintensiv, da Tabellen zu erstellen und zu verwalten sind, um die Lösung zu installieren. Außerdem müssen Änderungen vom IT-Team genehmigt werden.

Wird ein anlagenweiter Historian – wie z. B. Proficy Historian – installiert, reduziert sich die Implementierungszeit um 50 %, indem Standardschnittstellen verwendet werden. Weiters müssen keine Datenmodelle, Trigger, gespeicherte Prozeduren oder Ansichten erstellt oder verwaltet werden – was eine rasche Installation und Konfiguration ohne spezialisierte Services wie Custom Coding oder Scripting zur Folge hat.
Zusätzlich haben Historians vorgefertigte Schnittstellen zur Automationsebene; damit wird eine einzige Umgebung geboten, in der man Tags nur ein Mal konfigurieren muss und Prozessdaten nahtlos an einer sicheren, zentralen Stelle gespeichert werden.

Prozesse quer durch den ganzen Betrieb optimieren

Anlagenweite Historians kombinieren Automationsinseln, ohne die Datenauflösung zu kompromittieren und bieten so einen präzisen Blick in die Fertigungsabläufe. Sie fungieren als Verbindung zwischen dem Anlagenbetrieb
und den Geschäftssystemen und bieten so betrieblichen Überblick in Echtzeit. Die Integration mit OLE-Datenbank-Applikationen etwa geht einfach vonstatten; Daten, Warnungen und Ereignisse sowie System- und administrative Informationen können mit Standard-SQL-Befehlen abgefragt werden.

Zusätzlich können frühere Fertigungsabläufe verglichen werden, die Daten unmittelbar vor einem Stillstandsereignis analysiert werden und ideale Fertigungsabläufe mit gegenwärtigen verglichen werden. Mit den angehäuften Daten können Trends einfach erkannt, Grundursachen aufgedeckt und Strategien zur Verbesserung implementiert werden. Außerdem ist es einfach, Berichte zu erstellen, und Informationen können quer über das gesamte Unternehmen mittels Standard-Webbrowser-Tools verteilt werden.

Den Wert anlagenweiter Historians und RDBs richtig nutzen

Anlagenweite Historians bieten einen eindeutigen Wertbeitrag, wenn es um die Erfassung, Speicherung und das Abrufen großer Mengen von Zeitreihendaten geht. RDBs allerdings haben ihren Platz bei Industrieanwendungen und sind wertvoll, um Verhältnisse zwischen kontextualisierten Daten aufzuzeigen, die von anlagenweiten Historians gesammelt werden, um ständige Optimierung, betriebliche Exzellenz und eine gesicherte Wertschöpfungskette voranzutreiben.

Anlagenweite Historians sind wie „Black-Box-Rekorder“ für die Anlage, die alle Rohdaten erfassen und dafür die erste Kontextebene „Zeit“ bieten; dies kann dann von weiteren Produktionsmanagementlösungen genutzt werden. Sie können die Daten verwenden, um die nächste Kontextebene für Lösungen zu schaffen, die Bereiche wie Stillstände, OEE, Qualität und Genealogie ansprechen. Diese Lösungen erstellen Modelle, die die Historian-Daten weiter interpretieren, so zusätzlichen Kontext schaffen und die Daten für
Verbesserungen quer durch das Unternehmen in einer RDB-Anwendung speichern.

Und das Wichtigste: Man kann nicht vorhersehen, welche Daten man benötigen wird, um dem nächsten Problem zu begegnen, und Historian-Technologie bietet die Flexibilität, um alle Daten zu erfassen.


Zum Firmenprofil >>


Bericht in folgenden Kategorien:
Ind Software, Funktionsintegration

QR code

Special Automation aus der Cloud

cloud.JPG Immer mehr Teile der industriellen Automatisierung sollen in die Cloud verlegt werden. Nicht nur die in rapide steigenden Mengen generierten Daten, sondern neben Auswerte-, Überwachungs- und Kontrollmechanismen auch Steuerungs-, Regelungs- und sogar Safety-Algorithmen. Wozu eigentlich? Was lässt sich vernünftig in die Cloud verlegen? Was sollte man dabei beachten? Und was ist das überhaupt, die Cloud?
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2017/Automation/Ausgabe195/14665/web/a_Siemens_TIA_V15.jpgIndustrial Security Appliances im digitalisierten Umfeld
Die Verschmelzung der virtuellen und realen Produktionswelt fordert ein weitreichendes Portfolio auf sämtlichen Ebenen der Automatisierungspyramide wie auch in deren Anbindung an das Internet of Things. Eine wesentliche Voraussetzung dafür spielen sichere Verbindungen vom Entwicklungs- und Produktionsfloor bis hin zu einer sicheren Datenhaltung im Netz. Siemens bietet mit seinem Digital Enterprise Portfolio die technischen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 und präsentierte auf der Messe SPS IPC Drives in Nürnberg dahingehend seine jüngsten Innovationen wie auch deren sichere Realisierung. Manfred Brandstetter, Leiter der Business Unit Factory Automation bei Siemens Österreich, erläuterte dazu die Details im Gespräch mit x-technik. Von Luzia Haunschmidt, x-technik
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren