Modulare Produktionssysteme mit dem Module-Type-Package-Konzept

Wir erhöhen Produktivität, Effizienz und Verfügbarkeit Ihrer Prozessanlagen

Die Prozessindustrie steht durch die Digitalisierung und den damit verbundenen Wandel vor neuen Herausforderungen. Wie in vielen Branchen und Produktionsbereichen erfordern volatile Märkte, Individualisierung und immer kürzere Produktlebenszyklen einen Paradigmenwechsel und neue Ansätze im Engineering und Betrieb von Anlagen. Neue verfahrenstechnische Konzepte müssen in kürzester Zeit entwickelt, erprobt und in den Markt eingeführt werden. Diese Entwicklung braucht eine Anlagentechnik, die in der Lage ist, dem Tempo zu folgen. Die Antwort ist eine offene und flexibel anpassbare Produktion.

Wandlungsfähigen Produktionsplattformen und flexiblen Anlagenmodulen, die sich auf unkomplizierte Weise zu immer wieder neuen Anlagen konfigurieren lassen, gehört die Zukunft. Wir unterstützen Sie beim Engineering standardisierter, flexibler und nachhaltig nutzbarer Module für Prozessanlagen. Profitieren Sie von einer unkomplizierten Konfiguration und Inbetriebnahme der Module durch standardisierte Schnittstellen auf Basis des Module Type Package (MTP). 

© Industrieblick, Adobestock
Ob in der Feinchemie, Spezial- oder Pharmaindustrie – die Zukunft der Prozessindustrie ist »modular & open«.

Unsere Leistungen rund um den modularen Anlagenbau:

  • Reduzierung von Entwicklungs- und Engineering-Zeiten dank Branchen-Know-how
  • Inbetriebnahme von verfahrenstechnischen Anlagen in Rekordzeit
  • Mitgestaltung des Schnittstellenstandards Module Type Package (MTP)
  • Beratung zur Umsetzung der Richtlinien VDI/VDE/NAMUR 2658 » Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie – Allgemeines Konzept und Schnittstellen« und VDI 2776 »Modulare Anlagen«

Von der modularen Anlage zur modularen Automatisierung

Wir planen wandlungsfähige »Plug & Produce«-Anlagen

Konventionell aufgebaute prozesstechnische Anlagen in den Bereichen Chemie, Nahrungsmittel, Kosmetik und Pharma sind konstruktionsbedingt oftmals nicht flexibel genug. Sie können eine kurzfristige Einführung neuer Produktlinien oder veränderte Produktionsmengen nicht effizient bewältigen.

Digitalisierung und Modularisierung bieten Lösungen für diese Herausforderungen.

Standardisierte Prozessmodule, sogenannte Process Equipment Assemblies (PEAs), verkürzen die Zeit von Investitionsentscheidung über Engineering, Anlagenbau bis zur Inbetriebnahme und Produktion und erzielen eine schnellere Time-to-Market. Die Automation mit dem MTP, als digitale Beschreibung der PEA, ist ein weiteres Schlüsselelement, um modulare Anlagen in kürzester Zeit zusammenzustellen und Kapazitäten jederzeit zu erweitern. Über die physikalische Verschaltung können einzelne PEA immer wieder neu kombiniert werden.

Der modulare Anlagenbau setzt auf das »Plug & Produce«-Prinzip, damit Ihre verfahrenstechnischen Anlagen schnell einsatzfähig und für Produktwechsel oder geänderte Marktgegebenheiten reibungslos umrüstbar sind – und das ohne hohen manuellen Aufwand bei Rekonfiguration, Programmierung und Integration in die POL (Process Orchestration Layer). So bereiten wir den Weg, auch Spezial- oder Nischenprodukte aus der Feinchemie und Pharmazie wertschöpfend herzustellen und gleichzeitig die Auslastung von Anlagen zu erhöhen.

Wir zerlegen Ihren Gesamtprozess in einzelne Tasks, Funktionen und Dienste, die bei der Produktion sinnvoll über PEAs realisiert werden können. Wir optimieren Prozessschritte und standardisieren einzelne Services, sodass sie nach Bedarf nahtlos neu kombiniert aneinandergereiht werden können. Ein weiterer Vorteil: Anlagenmodule können nach der Betriebsphase ressourceneffizient aufgearbeitet und wiederverwertet werden.

Erreichen Sie mit uns

  • Eine agilere Produktion: Unterschiedliche Prozesse und die Herstellung verschiedener Produkte auf der gleichen Anlage sind kein Problem mehr.
  • Niedrigere Produktionskosten: Modularisierung reduziert die Produktkomplexität. Anpassungen, Optimierungen und Kostensenkungen in einzelnen Modulen führen nicht zu dem typischen Welleneffekt an Änderungen beim gesamten Produkt. Kundenauftragsprozesse werden effizienter – »configure to order« (auftragsspezifisch konfigurieren) statt »engineer to order« (auftragsspezifisch konstruieren).
  • Schnellere »Time-to-Market« und geringe Stillstandszeiten: PEAs und Functional Equipment Assemblys (FEAs) lassen sich innerhalb kürzester Rüstzeiten integrieren. Die PEAs lassen sich zu neuen Produktionslinien rekonfigurieren – ohne aufwändige und fehleranfällige Anpassungen der Steuerung.
  • Standardisierte Plattform für digitales Datenmanagement: Basis für neue Geschäftsmodelle und weiterführenden Support für einen vorausschauenden Anlagenbetrieb.
© Dragica, Adobestock
© Fraunhofer IFF, Viktoria Kühne

Kurz erklärt: Was ist Plug & Produce?

Das Prinzip von Plug & Play ist den meisten Computer-Nutzer:innen bekannt: Technische Geräte, wie Tastatur, Drucker oder Digitalkamera, können nach dem Anschließen und der automatischen Installation des Treibers direkt genutzt werden.

In der Produktion zielt Plug & Produce darauf ab, standardisierte, vollautomatisierte, interoperable und austauschbare PEAs, in Produktionsanlagen einzusetzen. Das Herzstück der Intelligenz jedes PEA ist das Module Type Package (MTP). Durch diese digitale Beschreibung können PEA herstellerneutral über einen Process Orchestration Layer (POL) flexibel miteinander verbunden werden.

Module Type Package (MTP) – Schlüssel zur Modulautomatisierung

Für die optimale Vernetzung der Anlagenkomponenten sind neueste technische Standards erforderlich. Die einheitliche Beschreibung der Informationen der einzelnen Module ist Grundvoraussetzung für die durchgängige modulare Produktion in der Prozessindustrie. Erreicht wird dies durch den branchen- und herstellerübergreifenden Standard MTP gemäß VDI/VDE/NAMUR 2658. Mit dem Standard werden Eigenschaften von Prozessmodulen funktional beschrieben – und zwar hersteller- und technologieneutral. MTP gewährleistet, dass Anlagenmodule automatisiert in eine Produktionslinie integriert werden und sich ad hoc vernetzen können.

Wir gestalten Standards für die modulare Produktion mit und wenden sie an

Aktuell arbeiten mehrere Richtlinienausschüsse an der Standardisierung von modularen Anlagen und der damit verbundenen Infrastruktur (VDI 2776, VDI/VDE/NAMUR 2658, NAMUR AK 1.12, ZVEI). Als Mitglied des NAMUR gestalten wir verfahrenstechnischen Datenstandard MTP sowie weitere Richtlinien aktiv mit und informieren Partner aus Industrie und Wissenschaft regelmäßig über den Entwicklungsstand.

Wir konzipieren modulare Pilotanlagen mit MTP-konformen Schnittstellen, die u.a. eine automatisierte Integration in unsere eigenentwickelten Data Akquisition Systeme ermöglichen. Sie sind Basis für die Entwicklung weiterer Cloud- und KI-Applikationen und damit Wegbereiter für neue serviceorientierte Geschäftsmodelle. Dem modularen Anlagenbau und insbesondere mittelständischen Unternehmen bietet sich dadurch die Chance, zusätzlich zu den Prozessmodulen, additive Services anzubieten, neue Marktpotenziale und Branchen zu erschließen.

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Das Modul Type Package ist das Herzstück der modularen Produktion. Die modulare Automation ermöglicht ein besonders schnelles und effizientes Engineering von einzelnen Modulen: in Prozess- und Automatisierungstechnik gekapselte Produktionseinheiten. Basierend auf dem MTP-Konzept, das den einzelnen Modulen eine digitale Beschreibung gibt, können die Module dann herstellerunabhängig und flexibel über das Orchestrierungssystem miteinander verbunden werden. Video von NAMUR, ProcessNet, VDMA und ZVEI

Aktuelle Produkte und Services für die modulare Produktion

Eine Auswahl unserer Prozessindustrie-Projekte und -Services, die wir vergleichbar auch gern für Sie umsetzen – maßgeschneidert für Ihren konkreten Anwendungsfall:

 

Grüne Technologien für die chemische Industrie

Im Projekt »ShapID« entwickeln neun Fraunhofer-Institute praxisnahe Methoden und Technologien für eine nachhaltige, grüne Chemie.