Rezepturgesteuerte Batchprozesse sind einer der Schwerpunkte in der Prozessindustrie und speziell diese Prozesse weisen eine besondere Komplexität auf. Eine Automatisierungslösung muß spezielle Anforderungen erfüllen, wenn es darum geht, die effiziente Simultanbearbeitung einer Vielzahl von Produktionsaufträgen für unterschiedliche Produkte in einer Anlage sicher zu beherrschen.
Hier bietet Plant Batch iT eine ideale Plattform.

• Aktuelle Standards wie die ISA 88 sind konsequent, zugleich aber praxisgerecht umgesetzt.
• Das Prozessleitsystem Plant Direct iT ist vollständig integriert und deckt die dem Prozess nächstgelegene strukturelle Ebene der ISA 88 ab.
• Auftrags- und chargenbezogene Produktionsdatenerfassung wird über Plant Acquis iT bereitgestellt, das ebenfalls integraler Bestandteil von Plant Batch iT ist.
• Die unmittelbare Verzahnung mit Plant iT material bietet transaktionsgenaue Materialverfolgung in Echtzeit.

ISA 88 – zuviel und nicht genug

Plant Batch iT bietet eine Umsetzung des prozeduralen, des physischen und des Rezeptmodells, aber auch der Ressourcenstatusverwaltung in Anlehnung an die ISA 88, kombiniert mit zusätzlicher Funktionalität, die ein Ergebnis unserer umfangreichen Erfahrungen bei der Automatisierung
rezepturgesteuerter Prozesse sind.
Neben der Verfügbarkeit der Produktionslinie als Strukturelement einer Anlage sind im physischen Modell auch drei unterschiedliche Arten von Teilanlagen definiert und implementiert.

Die Verwendung von

• Storage Units,
• Processing Units und
• Transfer Units

trägt der Tatsache Rechnung, dass reine Lagerorte, „echte“ Anlagenteile und reine Transporteinrichtungen wie z.B. Rohrleitungssysteme im Kontext eines Batchsystems signifikant unterschiedlich zu behandeln sind.
Die strenge Auslegung des ISA 88-Rezeptmodells würde bei vielen Anwendungen zu einem unnötigen Administrationsaufwand führen, ohne eine signifikant bessere Prozesstransparenz damit zu erreichen. Aus diesem Grund bietet Plant Batch iT eine in mehreren Stufen wählbare Vereinfachung des Rezeptmodells abhängig von den Anforderungen der Applikation an.
Die teilweise oder komplette Auflösung des Anlagenteils als Strukturelement ermöglicht eine deutliche Vereinfachung der Grundrezepte in Bezug auf ihre Struktur.
Zur weiteren Vereinfachung kann über ein besonderes Rezeptmodell von Plant Batch iT zusätzlich die Anzahl der zu administrierenden Rezepte deutlich verringert werden.

Stücklistenbasierte Produktion

Unter konsequenter Beibehaltung der Trennung von Grund- und Steuerrezept kann Plant Batch iT so genannte Verfahrensbeschreibungen verarbeiten. Dabei handelt es sich formal um Grundrezepte, die statt konkreter produktbezogener Werte Variablen enthalten. Die Erzeugung eines Steuerrezeptes erfolgt dann zur Laufzeit durch auftragsbezogene, dynamische Kombination einer Verfahrensbeschreibung mit einer Stückliste, die auch komplexe Sätze von Rezeptparametern neben einer Liste von Einsatzstoffen mit Mengenangabe enthalten können. Diese erweiterte Form des Rezepturmodells hat zwei wesentliche Vorteile:

• Bei Herstellung einer Vielzahl verschiedener Produkte nach dem gleichen Verfahren werden nur wenige Verfahrensbeschreibungen benötigt, d.h. der Aufwand bei der Pflege von Grundrezepten ist deutlich reduziert.
• Die Möglichkeit zur stücklistenbasierten Verarbeitung von Produktionsaufträgen bietet eine optimale Basis für die effiziente Zusammenarbeit von Plant Batch iT mit vielen ERP-Systemen, da diese Systeme meist in Stücklisten „denken“.

Prozessleitsystem inklusive

Die nahtlose Integration des Prozessleitsystems Plant Direct iT in das Batchsystem ermöglicht ein Maximum an Flexibilität bei laufender Produktion und gleichzeitig volle Prozesstransparenz vom Produktionsauftrag bis hinunter zum einzelnen Aktor oder Sensor, der gerade zur Bearbeitung des
Auftrages eingesetzt ist. Das Bedienpersonal kann dadurch das Potential der Anlage voll ausschöpfen, da Eingriffe in die laufende Produktion auf jeder Ebene und zu jedem Zeitpunkt möglich und von Plant Batch iT abgesichert sind. Außerdem kann der Bediener im Falle einer Störung weitgehende Diagnose und Korrekturen unabhängig vom technischen Personal vornehmen.

Auftragsverwaltung und -bearbeitung

Das zentrale Instrument zur Steuerung und Überwachung der Produktion ist die Auftragsverwaltung von Plant Batch iT, die dem Produktionspersonal drei Detaillierungsstufen bietet:

• Auftragsliste
• Chargenmatrix
• Chargenliste

Die Auftragsliste bietet eine Übersicht über alle eingelasteten Aufträge und - sofern diese Möglichkeit genutzt wird – die einzelnen Chargen des Auftrages. Alle wesentlichen Auftragsdaten sowie der aktuelle Status werden hier online angezeigt.
Die Einlastung von Aufträgen kann manuell über die Bedienoberfläche von Plant Batch iT erfolgen, aber auch über Standard-Schnittstellen von Plant iT aus einem überlagerten System heraus (z.B. SAP-PP). Die Chargenmatrix zeigt eine tabellarische Online-Statusübersicht aller in Bearbeitung befindlichen Chargen aus den aktiven Aufträgen bis hinunter zur Operation. Die Chargenliste bietet eine detaillierte Übersicht einer einzelnen in Bearbeitung befindlichen Charge und direkten Zugriff auf die operationsinterne Funktionalität, repräsentiert durch ein Objekt der Klasse Phase Controller.
Eingriffe auf Auftrags– und Chargenebene (z.B. Start, Halt, Fortsetzen, Abbrechen) sind von jeder der beschriebenen Ebenen möglich. Die Chargenliste erlaubt zusätzlich die Veränderung aller Rezept- und Auftragsparameter für die Operationen, die vom System noch nicht gestartet wurden.
Alle Eingriffe dieser Art werden im Event-Log mit Bezug zu Auftrag, Charge und Benutzer aufgezeichnet.

Electronic Batch Recording

Plant Batch iT erfasst alle auftrags- und chargenrelevanten Daten und fasst diese in einem elektronischen Chargenprotokoll (EBR, Electronic Batch Record) zusammen.
Das Chargenprotokoll beinhaltet

• alle relevanten Kopfdaten des Produktionsauftrags, zu dem die jeweilige Charge gehört und
• ein detailliertes Abbild aller Daten in einer Form, wie sie in der Chargenliste zu dem Zeitpunkt angezeigt werden, da die Charge korrekt beendet oder abgebrochen wird.

Optional kann das Chargenprotokoll ergänzt werden mit

• Schrittprotokollen der Phase Controller (operationsinterne Abläufe),
• graphischen Sichten auftragsbezogener Produktionsdaten und
• auftragsbezogenen Meldungslisten.

Die Chargenprotokolle stehen für einen frei definierbaren Zeitraum online zur Verfügung, können aber auch exportiert oder archiviert werden.

Material – die wichtigste Ressource

Rohstoffe, Halbfabrikate oder Fertigprodukte sind die eigentlichen Kern-Ressourcen eines jeden Prozesses. Bei Batchprozessen kommt deren transaktionsgenauer Verfolgung und exakter Zuordnung zu einzelnen Aufträgen und Chargen besondere Bedeutung zu. Um dieser Anforderung
gerecht zu werden, ist Plant Batch iT untrennbar mit der prozessorientierten Materialwirtschaft Plant iT material verbunden.
Die Erzeugung der für die Bestandsführung und Chargenverfolgung erforderlichen Buchungssätze erfolgt bei Plant Batch iT weitestgehend automatisch und unter strikter Verknüpfung mit Auftrags- und Chargen-ID. Um eine lückenlose und komfortable Chargenverfolgung zu ermöglichen, erlauben die Auswertungen in Plant iT material eine direkte Verzweigung in ein Chargenprotokoll von Plant Batch iT und umgekehrt.