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Software für Asset Management Brownfield-Anlagen automatisiert erfassen

24.08.2017

Das Asset Management von Bestandsanlagen kann erheblichen Aufwand verursachen. Schuld ist oftmals die unvollständige oder veraltete Dokumentation der installierten Geräte und ihrer Topologien. Um die notwendigen Informationen bereitzustellen, gibt es aber eine Lösung für das automatisierte Erkennen von Geräten in Brownfield-Anlagen.

Die Digitalisierungswelle erfasst aktuell auch den Markt der Automatisierungstechnik. Es ist dabei unerheblich, ob die davon Betroffenen an das Mantra von der Industrie 4.0 glauben oder sie es als Hype kritisch sehen. In jedem Fall ermöglicht erst die Vernetzung und Verknüpfung von Anlagen mit IT-Infrastrukturen die lange diskutierten Anwendungsfälle wie Condition Monitoring oder Asset Management. Hierbei spielt für die softwaretechnische Bearbeitung von Automatisierungssystemen auch die digitale Repräsentation der entsprechenden Anlagen eine große Rolle – subsummiert unter dem Begriff des „digitalen Zwillings“ oder als Teil des „digitalen Schattens“.

Das Aktualisieren von Informationen im Sinne solcher digitalen Zwillinge beginnt erst bei neuen Anlagen an Relevanz zu gewinnen. Um nun für Cloud-basierte Netzwerke wie dem SAP Asset Intelligence Network entsprechende Informationen bereitzustellen, hat Hilscher ein Software-Paket für das Erkennen von Geräten in Brownfield-Anlagen entwickelt. Grundlage der Erkennungsfähigkeit ist das netIOT Device Information Portal, eine offene Plattform für Gerätebeschreibungsdateien aus der Feldbus- und Realtime-Ethernet-Welt.

Das digitale Abbild einer Anlage entsteht folgendermaßen: Im Idealfall liegen Planungsinformationen zu den Produktionsanlagen vor. Noch besser ist es, wenn sie bereits in digitaler Form existieren, beispielsweise als CAEX- oder AutomationML-Dateien. Doch selbst wenn die Planungsinformationen verfügbar sind, ist zu prüfen, ob die Daten tatsächlich verwendet werden können: Üblicherweise haben die Betreiber bei Wartung, Umbau und Verbesserungsprozessen Geräte in einer Anlage ersetzt und ausgetauscht. Manche Funktion kam möglicherweise gänzlich neu hinzu. In Konsequenz ist die Anlagendokumentation oftmals nicht mehr aktuell.

Installierte Komponenten abbilden

Um nun ein modernes Asset-Management-System zu unterstützen, ist es zielführend die tatsächliche Installationsbasis zu erfassen. Mit dieser Problematik beschäftigte sich jüngst SAP in einem Pilotprojekt für das Asset Intelligence Network. Hierbei handelte es sich um eine Produktinitiative für das Verwalten von Automatisierungsgeräten im Umfeld von Industrie 4.0. Ziel war es, für das SAP Asset Intelligence Network eine Möglichkeit zu schaffen, installierte Geräte in einer Produktionsanlage zu erkennen und zu identifizieren, um sie für den Nutzer visuell abbildbar zu machen.

Für die Erfassung der Installationsbasis erwies es sich als Vorteil, dass jedes Gerät, das Teil eines automatisierten Prozesses ist, an die Kommunikationsinfrastruktur angeschlossen sein muss. Denn ein großer Teil der Bestandstechnik unterstützt über die Kommunikationsinfrastruktur Dienste, die eine Identifikation von Geräten zulassen. Im Falle von Realtime-Ethernet-Standards sind zusätzliche Netzwerkprotokolle wie SNMP und LLDP nutzbar, um Informationen über den Aufbau der Anlage zu erhalten. Diese Möglichkeiten nutzt Hilscher bei der Gerätereihe der Edge Gateways aus.

Edge Server erkennt Automatisierungsgeräte

Den Kern der Erkennungsfunktionen bildet der netIOT Edge Server. Diese Software wurde entwickelt, um die Geräte und ihre Topologie in einem industriellen Echtzeitnetzwerk kontinuierlich erfassen zu können. Auf Basis des Edge Servers können Softwareservices und IoT-Plattformen, etwa das bereits erwähnte SAP Asset Intelligence Network, mit der aktuellen Anlagentopologie versorgt werden. Er erkennt und identifiziert Automatisierungsgeräte, indem er mit den Bordmitteln des Echtzeitkommunikationssystems zunächst Hersteller- und Gerätekennungen abfragt.

Um weitere Schlüsse ziehen zu können, erfolgt im Hintergrund ein Zugriff auf das netIOT Device Information Portal (netiot.com/di-portal). Hierbei handelt es sich um eine Onlineressource, die Zugriff auf Gerätebeschreibungsdateien aufgrund verschiedener Suchkriterien direkt aus dem Programmcode heraus ermöglicht. Sie stellt sicher, dass alle weitergehenden Informationen zum abgefragten Gerät zur Verfügung stehen. Das netIOT Device Information Portal erlaubt es also, nur mit der Kennziffer des Herstellers und des Gerätes und in Verbindung mit der Netzwerktechnologie eine automatische Zuordnung eines Gerätes auf Bezeichner und Grafiken herzustellen. Auch sonstige angehängte Informationen, beispielsweise Handbücher, können direkt für die weitere Bearbeitung übernommen werden.

Mit dem AIN Connector gibt es schließlich noch ein Programm, das Hilscher eigens auf das SAP Asset Intelligence Network zugeschnitten hat. Zweck dieser Software ist es, das Erfassen von Geräten zu automatisieren. Das ermöglicht im SAP Asset Intelligence Network beispielsweise die Erkennung von „topology mismatches“, also von Abweichungen der geplanten Anlagentopologie, die ein Nutzer dann quittieren oder – im Falle eines Fehlers – korrigieren kann.

Bildergalerie

  • Das Zusammenspiel von netIOT-Programmen und des SAP Asset Intelligence Network erlaubt auch in Brownfield-Anlagen die Erkennung von Geräten und Topologien.

    Bild: Hilscher

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