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Merck Electronics und FLEXCELERATE Solutions prüfen Rezepte für modulare Prozessanlagen jetzt vorab an einem digitalen Zwilling der Anlage, herstellerübergreifend und auf Basis offener Standards (FMI, MTP, OPC UA). Fehlerhafte Läufe werden so erkannt, bevor sie Material und Anlagenzeit kosten.
In der Prozessentwicklung im Electronics-Bereich bei Merck entstehen viele Rezeptvarianten, bis ein Prozess optimal läuft. Ausgeführt werden sie auf einer modularen Anlage. Rutscht bei einer Anpassung ein Fehler durch die initialen Kontrollen, sind die Edukte verloren, es entsteht Nacharbeit, und die Anlage ist in dieser Zeit blockiert. Pro Lauf summiert sich das schnell auf mehrere zehntausend Euro. Bisher ließ sich ein geändertes Rezept erst an der realen Anlage vollständig prüfen.
Gemeinsam mit FLEXCELERATE Solutions wurde ein virtueller Teststand aufgebaut. Rezepte werden an einem digitalen Zwilling der Anlage geprüft, sodass sich das nächste Rezept schon virtuell ausführen lässt, während auf der realen Anlage noch ein Versuch läuft. Das Batch- bzw. Orchestrierungssystem bleibt dasselbe und steuert virtuelle Controller (PLCSim Advanced, zenon Logic) mit angebundenen Simulationsmodellen. Der Teststand baut durchgängig auf offenen Standards auf: FMI für die Simulationsmodelle, MTP für die modulare Automatisierung, OPC UA für den Signalaustausch zwischen Automatisierung und Simulation. Dadurch lassen sich Leitsystem, virtuelle Controller und Simulationsmodelle verschiedener Hersteller kombinieren, ohne Festlegung auf einen Anbieter. Die Anbindung der Modelle und das Ausführen der Simulation übernimmt FLEXCELERATE Preflight.
Rezeptfehler fallen schon in der Simulation auf, bevor Material und Anlagenzeit gebunden sind. Weil sich das nächste Rezept parallel zu laufenden Versuchen testen lässt, verkürzen sich die Entwicklungszyklen. Die einmal erstellten Modulmodelle lassen sich für weitere Anlagenkonfigurationen weiterverwenden; die Flexibilität der modularen Anlage bleibt erhalten.
Weil der Teststand auf offenen Standards beruht, lässt er sich auf weitere Module und Anlagen übertragen. Darüber hinaus könnten Anlagenfahrer mit Hilfe der Simulation leicht für den Betrieb die flexibler, modularer Anlagen trainiert werden.
“Wir können Rezeptänderungen virtuell prüfen, bevor sie auf die Anlage gehen, und sind dabei nicht an einen Anbieter gebunden. Das gibt uns mehr Sicherheit bei jeder Änderung.”
“Für mich ist das eine echte Erleichterung: Ich teste ein Rezept erst virtuell, bevor es an der Anlage läuft. Und ich kann erstmal ausprobieren und dazulernen, ohne Material oder Anlagenzeit zu riskieren.”
