Integrierte Automatisierung
Integrierte Automatisierung als entscheidender Faktor für die Zukunft der pharmazeutischen und chemischen Produktion. Im schnelllebigen Umfeld der Life Sciences-Fertigung benutzen Manager aller Top-Unternehmen gerne den Begriff „Operational Excellence“. Zur Bewältigung ihrer vielfältigen Herausforderungen müssen sie Produkte rasch auf den Markt bringen und dabei gleichzeitig die Flexibilität im Fertigungsprozess wahren sowie Kosten senken. Eines der wichtigsten Mittel in diesem Kampf gegen die Ineffizienz ist die Umstellung auf eine „Integrated Enterprise Architecture“, eine integrierte Unternehmensarchitektur.
Indem die Life Sciences-Branche ihre Produktionsabläufe automatisiert und sicher stellt, dass die Informationsströme von der Fertigung bis zur Führungsetage fließen, kann sie ihre Business-Dynamik grundlegend zum Positiven verändern. Aber trotz der sehr positiven Resultate sollte die Implementierung einer integrierten Unternehmensarchitektur als evolutionärer Prozess verstanden werden, meint Marcel de Grutter, Automation Manager und Chef der Manufacturing Execution System Expert Group von Solvay Pharmaceuticals BV. „Zuerst muss man im Unternehmen das Bewusstsein schaffen, dass der Einsatz von Technologie das langfristige Zukunftskonzept für die Fertigung ist. Um auf lange Sicht Vorteile durch Automatisierung zu erzielen, muss dann zunächst die richtige IT- etzwerkinfrastruktur als Grundlage implementiert werden.“
Marcel de Grutter leitete die Umstellung auf eine Integrated Enterprise Architecture bei Solvay, einem Pharma- und Chemiekonzern mit einem Jahresumsatz von 2,6 Milliarden Euro. Mit der umfassenden Erfahrung, die er bei seiner Arbeit im Rahmen von operativen und logistischen Prozessen gesammelt hat, kann de Grutter den Nutzen bestens einschätzen, den die Integration von IT- und Fertigungssystemen für ein Unternehmen bringt.
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Indem Unternehmen auf praxisbewährte Automatisierungsmethoden setzen, können sie eine ganze Reihe von Zielen erreichen:
• Arbeitsmethoden und Daten standardisieren
• Daten zentral erfassen, speichern und archivieren
• Güter, Produkte, Fertigungsaktivitäten und Änderungen an den Produktionsanlagen besser rückverfolgen
• Planungsprozesse verbessern sowie Auswirkungen von Änderungen an den Produktionsanlagen durch Einsatz von Visualisierungs- und Simulationssoftware minimieren
• Self-Learning-Kreisläufe und Entscheidungs-Workflows für das Feedback, die Analyse und die Verbesserung von Prozessen etablieren
• Mehrere Fertigungsstandorte zentral steuern
Der Rat von Marcel de Grutter: Jeden Schritt im Produktionsprozess auf den Prüfstand stellen und analysieren, wie er sich im Rahmen einer integrierten Unternehmensarchitektur verbessern lässt. Materialien, Anlagen, Produktionsmethoden, Umgebungsbedingungen und Mitarbeiter im Produktionsprozess – sie alle können bewertet werden, wobei auch die aktuellen, mittelfristigen und idealen zukünftigen Positionen festgeschrieben werden. So wäre es denkbar, dass zu Beginn eines Projekts die Fertigungsanlagen als Standalone- Systeme ohne Datenkonsolidierung betrieben werden. Das heißt, die Daten können weder geprüft noch in Echtzeit in ein Managementsystem eingebunden werden. Deshalb ist die Anlage auch ein wenig billiger, aber für das intelligente Management der Fertigung stehen jedoch keinerlei Produktionsdaten zur Verfügung. „Wird bei einem solchen System ein Fehler in der Produktion gemacht, dann lässt sich dieser erst ganz am Ende des Fertigungsprozesses feststellen und die gesamte Charge müsste entsorgt werden“, warnt de Grutter.
| Nach Überzeugung von Marcel de Grutter bietet ein integriertes Automatisierungskonzept folgende Vorteile: • Konsequente Standardisierung und Bereitstellung von Tools zur Verbesserung von Prozessen • Mehr und exakteres Wissen über Prozesse und Planung • Höhere Qualität und Konsistenz Verbesserte Sicherheit • Reduzierte Trainings- und Validierungskosten • Geringerer Personalaufwand • In bestimmten Fällen eine kürzere Markteinführungszeit • Beitrag zur Eliminierung von Ausschuss durch Echtzeitsteuerung |
Bei einem mittleren Automatisierungsgrad ist die Anlage zwar besser in eine anwenderorientierte Umgebung integriert, aber immer noch nicht mit dem Gesamtprozess im Rahmen einer integrierten Architektur verknüpft. Es gibt hier positive Effekte, da die Daten geprüft und in Echtzeit in die Informationssysteme übernommen werden können, aber das System ist und bleibt komplett vom Eingreifen des Bedienpersonals abhängig.
Im idealen Szenario sind die Anlagen im Rahmen einer gesteuerten Umgebung vollständig automatisiert, wobei die einzelnen Prozessschritte miteinander verknüpft werden. Die Daten werden in Echtzeit gespeichert und zur automatischen Steuerung des Prozesses genutzt – das alles bei weniger Interventionen durch den Bediener.
Unternehmen im Life Sciences-Sektor, die auf ein solches integriertes Konzept umstellen möchten, müssen unbedingt ein abteilungsübergreifendes Expertenteam für die Implementierung der neuen Automatisierungs- und IT-Infrastruktur zusammenstellen. „Wichtig ist dabei ein Team von Mitarbeitern, die zusammen alle Betriebsabläufe der gesamten Firma verstehen“, erklärt de Grutter. Nur mit einem solch tiefgehenden Wissen über das Unternehmen lässt sich sicherstellen, dass die eingeführten Prozesse auch in der täglichen Praxis funktionieren.
Ein wichtiger Faktor hierbei ist die enge Zusammenarbeit mit dem Service Delivery-Team von Rockwell Automation. Durch die langjährige Erfahrung bei der Umsetzung von Lösungen, das Projektmanagement sowie die weit reichenden Kenntnisse des Validierungsprozesses in der Life Sciences-Industrie hat Rockwell Automation dabei geholfen, “Integrated Automation” zu einem Erfolg zu machen.
Was die Technologie betrifft, liegt der Schlüssel zum Erfolg darin, offene Systemtechnologie für die Integration der Fertigungs- und Büronetzwerke zu nutzen, dabei aber die Daten sauber zu trennen. Die Data Warehouse-, EDM- (Enterprise Document Management) und ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning) im Büronetzwerk können in das lokale MESKernsystem (Manufacturing Execution System) und in die Steuersysteme bis hin zu Messsystemen und Anlagen integriert werden. Eine solche Infrastruktur bildet die Grundlage für die Realisierung echter Automatisierungsvorteile.
„In der Vergangenheit wurden die IT- und Automatisierungsprozesse eines Unternehmens als zwei unterschiedliche Welten wahrgenommen“, sagt de Grutter. „Die Vorteile der Verknüpfung beider Bereiche wurden einfach nicht gesehen. Aber heute kristallisiert sich heraus, dass diese Art der integrierten Automatisierung mehr Wissen über unsere Produktionsabläufe liefert – und es ist wiederum dieses Wissen, mit dem wir die Prozesse optimieren und hervorragende Ergebnisse liefern können.“
Die Vorteile
Integrierte Automatisierung sollte als Gesamtkonzept zur Optimierung der Produktion begriffen werden, mit dem man Energieverbrauch, Kosten und Ausschuss im Produktionsprozess reduzieren kann. Anhand der zusätzlichen Informationen können Unternehmen die Prozesse nicht nur überwachen, sondern auch in Echtzeit verändern und verbessern.
„Die Verwendung eines integrierten Automatisierungskonzepts hat die Methoden und Prozesse bei Solvay verändert“, so Marcel de Grutter. Beispielsweise wurden komplexe Matrizen für die detaillierte Planung von Prozessen implementiert, mit denen sich unterschiedliche Reinigungs- und Rüstzeiten berechnen lassen.
„An einem Standort reinigten wir das System regelmäßig nach fünf Maschinenläufen. Nach Auswertung der Daten war aber klar, dass dies nur für Feuchtprodukte erforderlich war, nicht aber für die Trockenprodukte. So konnten wir den Prozess automatisieren und unmittelbare Zeit- und Kosteneinsparungen erzielen, ohne auch nur den geringsten Kompromiss bei der Qualität einzugehen.“
Die Konsequenzen
Jeder Erfolg zieht auch neue Probleme nach sich, und de Grutter warnt, dass es bei der Umstellung auf eine integrierte Unternehmensarchitektur immer noch Risiken gibt, die es gilt, in den Griff zu bekommen. „In einer automatisierten Umgebung müssen die Daten von Anfang an kritisch analysiert werden, ansonsten werden Fehler unter Umständen nicht sofort bemerkt, und das kann teuer werden.“
„Achten Sie auch auf versteckte Kosten wie beispielsweise Wartung, die in der Regel noch einmal 50 % zusätzlich zu den Systemkosten ausmachen. Sorgen Sie auch dafür, dass es klare Verantwortlichkeiten für die verschiedenen Bestandteile des Systems gibt und dass Ihr System gegen Hacker und auch gegen versehentliche Manipulationen durch eigene Mitarbeiter geschützt ist.“
Aber trotz der neuen Herausforderungen, die eine integrierte Architektur mit sich bringt, ist Marcel de Grutter überzeugt, dass Unternehmen heute und in Zukunft Nutzen aus der Automatisierung ziehen können: „Eine integrierte Architektur ist die Grundlage zur Förderung des Wachstums, und durch Einbindung neuer Technologien und Konzepte wie RFID und PAT kann die Life Sciences-Branche auch weiterhin auf viele Jahre hinaus von den Vorteilen einer integrierten Unternehmensarchitektur profitieren.“
Bei Interesse an weiteren Informationen senden Sie eine E-Mail an folgende Adresse: info_at@ra.rockwell.com Betreff: Solvay
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