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Implementation of NOA@PAT NOA@PAT 的实施
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2720
Roger Rossmann, Lennart Winkler, Sebastian Böse, Leon Sippel
Due to the publication of the NAMUR Open Architecture (NOA), there are new oppurtunities to digitalize the existing process industry. The acquisition and direct forwarding to the target address is especially for the operation of  process analytical technologies (PAT) of interest to improve efficiency and avaliability. In this article, the deeper benefit of NOA for PAT is outlined by presenting the advantages of standardized information models for PAT vitality data. Furthermore, the successful implementation of a NOA use case for PAT is shown in terms of the field wiring, the generation of the information model and the IT/OT transfer. At last, open aspects to achieve a comprehensive NOA implementation in existing installations are mentioned.
由于 NAMUR 开放式架构(NOA)的发布,为现有流程工业的数字化提供了新的机遇。采集数据并直接转发到目标地址,尤其对过程分析技术 (PAT) 的运行具有重要意义,可提高效率和可用性。本文通过介绍 PAT 生命数据标准化信息模型的优势,概述了 NOA 对 PAT 的深层好处。此外,本文还从现场布线、信息模型生成和 IT/OT 传输等方面介绍了 PAT NOA 用例的成功实施。最后,还提到了在现有装置中全面实施 NOA 的开放性方面。
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Informationstechnische Standardisierung prozessnaher TGA 与流程相关的 TGA 信息技术标准化
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2710
M. Krüttgen, S. Penndorf, Jörg Schauß, Jochen Müller
Für die informationstechnische Abbildung der prozessnahen TGA und GA fehlen in der Praxis grundlegende Festlegungen und Standards. Mangelnde Zugänglichkeit und Verfügbarkeit standardisierter Informationen erschweren das Engineering und den Betrieb. In 2024 wird die NE196 mit einem Geräteprofil von Digitalen Zwillingen, bezogen auf die Aspekte Prozessführung, Simulation und Plant Asset Management, auf Basis des  lebenszyklusübergreifenden Informationsmodells der I4.0-Verwaltungsschale veröffentlicht. Der Aufwand für das Datenhandling wird reduziert und regelbasierte Anwendungen werden möglich.
在实践中,缺乏与工艺相关的 MEP 和 BA 信息技术映射的基本规范和标准。标准化信息的可访问性和可用性的缺乏增加了工程设计和运行的难度。2024 年,NE196 将发布,其中包括基于 I4.0 资产管理外壳的跨生命周期信息模型,与过程控制、模拟和工厂资产管理相关的数字孪生的设备配置文件。数据处理所需的工作量减少,基于规则的应用成为可能。
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Prozessautomatisierung zur Erhöhung der Sustainability 提高可持续性的流程自动化
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2713
Felix Seibl, Ralf Haut
Der ZVEI-Arbeitskreis „Prozessautomatisierung für Sustainability“ unter Leitung von Ralf Haut bearbeitet schon seit Jahren die Frage, wie die Prozessautomatisierung entscheidend zur Nachhaltigkeit in der Prozessindustrie beitragen kann. Auf Seiten der NAMUR wurde bereits im Jahr 2012 das NAMUR-Arbeitsblatt NA 140 zum Beitrag der Automatisierungstechnik zur Steigerung der Energieeffizienz erstellt. Eine 60 Seiten umfassende Broschüre „Sustainability durch Prozessautomation“ wurde in Zusammenarbeit der beiden Verbände erstellt und auf der NAMUR-Hauptsitzung 2023 vorgestellt (Download siehe [1]). Sowohl die Energie- als auch die Klimakrise machen deutlich, dass jetzt alle Möglichkeiten zur Steigerung von Effizienz und Nachhaltigkeit genutzt werden müssen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über den Inhalt der Broschüre und will damit eine schnelle und gute Umsetzung anregen. Eine englische Übersetzung der Broschüre ist für Anfang 2024 geplant.
由拉尔夫-豪特(Ralf Haut)领导的 ZVEI "过程自动化促进可持续发展 "工作组多年来一直致力于研究过程自动化如何为过程工业的可持续发展做出决定性贡献这一问题。2012 年,NAMUR 制作了 NAMUR 工作表 NA 140,内容涉及自动化技术对提高能源效率的贡献。两个协会合作编制了一本 60 页的小册子,题为 "通过过程自动化实现可持续性",并在 NAMUR 2023 年年度大会上进行了介绍(下载见 [1])。能源危机和气候危机都清楚地表明,现在必须利用一切机会提高效率和可持续性。本文概述了该手册的内容,旨在鼓励快速有效地实施该手册。该手册的英文译本计划于 2024 年初出版。
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Implementation of NOA@PAT NOA@PAT 的实施
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2720
Roger Rossmann, Lennart Winkler, Sebastian Böse, Leon Sippel
Due to the publication of the NAMUR Open Architecture (NOA), there are new oppurtunities to digitalize the existing process industry. The acquisition and direct forwarding to the target address is especially for the operation of  process analytical technologies (PAT) of interest to improve efficiency and avaliability. In this article, the deeper benefit of NOA for PAT is outlined by presenting the advantages of standardized information models for PAT vitality data. Furthermore, the successful implementation of a NOA use case for PAT is shown in terms of the field wiring, the generation of the information model and the IT/OT transfer. At last, open aspects to achieve a comprehensive NOA implementation in existing installations are mentioned.
由于 NAMUR 开放式架构(NOA)的发布,为现有流程工业的数字化提供了新的机遇。采集数据并直接转发到目标地址,尤其对过程分析技术 (PAT) 的运行具有重要意义,可提高效率和可用性。本文通过介绍 PAT 生命数据标准化信息模型的优势,概述了 NOA 对 PAT 的深层好处。此外,本文还从现场布线、信息模型生成和 IT/OT 传输等方面介绍了 PAT NOA 用例的成功实施。最后,还提到了在现有装置中全面实施 NOA 的开放性方面。
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Integrations- und Betriebskonzepte für modulare produktionsnahe Logistiksysteme 与生产相关的模块化物流系统的集成和运行概念
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2711
Michelle Blumenstein, A. Fay, O. Weigel, Jürgen Strusch
In diesem Beitrag werden das Zielbild und aktuelle Arbeiten zur Automatisierung modularer produktionsnaher Logistiksysteme aufgezeigt. Der Fokus liegt auf der Umsetzung mittels des Module-Type-Package-Konzepts (MTP-Konzepts). Der praktische Einsatz der vorgestellten Lösungen wird anhand dreier Anwendungsbeispiele verdeutlicht, und deren Vorteile werden hervorgehoben. Ebenso wird auf offene Forschungs- und Standardisierungsbedarfe eingegangen. Auf diese Weise soll der Beitrag als Grundlage zur Diskussion mit Herstellern und Anwendern dienen.
本文介绍了模块化生产相关物流系统自动化的目标图像和当前工作。重点是使用模块型包装概念(MTP 概念)进行实施。文章通过三个应用实例说明了所介绍解决方案的实际使用情况,并强调了这些解决方案的优势。此外,还讨论了开放研究和标准化要求。通过这种方式,本文可作为与制造商和用户进行讨论的基础。
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Automatisierung 2027 自动化 2027
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2715
M. Pelz, Andreas Schüller, Igor Stolz, T. Tauchnitz
Aktuell arbeiten die NAMUR und der ZVEI zusammen an einem „Big Picture“, das zeigt, wie ein modernes Automatisierungskonzept aussehen kann, das auch bei Fragen zur Wettbewerbsfähigkeit und Standortsicherheit eines Unternehmens einen positiven Beitrag leistet. Darin enthalten sind auch die drei wirtschaftlichen Kernthemen Nachhaltigkeit, Fachkräftemangel und Lieferkettenresilienz. Beispielhaft werden in diesem Beitrag nun einige Use Cases aufgeführt, inklusive der dafür benötigten Technologien. Aber selbst einzelne Use Cases reichen für ein modernes Automatisierungskonzept nicht mehr aus, eine kluge Kombination einzelner Use Cases ist der Schlüssel. So kann der Benefit nicht nur weiter gesteigert, sondern auch längerfristig sichergestellt werden. Das passende Bindeglied zwischen den einzelnen Use Cases sind die Verwaltungsschalen in Kombination mit dem offenen, dezentralen und kollaborativen Datenraum Manufacturing-X.
NAMUR 和 ZVEI 目前正在合作绘制一幅 "大图",以展示现代自动化概念的模样,同时为公司的竞争力和位置安全做出积极贡献。其中还包括可持续发展、技能短缺和供应链弹性这三个核心经济问题。本文列举了一些使用案例,包括其所需的技术。然而,对于现代自动化概念来说,即使是单个使用案例也不再足够;关键是要将单个使用案例巧妙地结合起来。这不仅能进一步提高效益,还能确保长期效益。资产管理外壳与开放式、分散式和协作式 Manufacturing-X 数据室相结合,是单个用例之间的正确连接。
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Informationstechnische Standardisierung prozessnaher TGA 与流程相关的 TGA 信息技术标准化
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2710
M. Krüttgen, S. Penndorf, Jörg Schauß, Jochen Müller
Für die informationstechnische Abbildung der prozessnahen TGA und GA fehlen in der Praxis grundlegende Festlegungen und Standards. Mangelnde Zugänglichkeit und Verfügbarkeit standardisierter Informationen erschweren das Engineering und den Betrieb. In 2024 wird die NE196 mit einem Geräteprofil von Digitalen Zwillingen, bezogen auf die Aspekte Prozessführung, Simulation und Plant Asset Management, auf Basis des  lebenszyklusübergreifenden Informationsmodells der I4.0-Verwaltungsschale veröffentlicht. Der Aufwand für das Datenhandling wird reduziert und regelbasierte Anwendungen werden möglich.
在实践中,缺乏与工艺相关的 MEP 和 BA 信息技术映射的基本规范和标准。标准化信息的可访问性和可用性的缺乏增加了工程设计和运行的难度。2024 年,NE196 将发布,其中包括基于 I4.0 资产管理外壳的跨生命周期信息模型,与过程控制、模拟和工厂资产管理相关的数字孪生的设备配置文件。数据处理所需的工作量减少,基于规则的应用成为可能。
{"title":"Informationstechnische Standardisierung prozessnaher TGA","authors":"M. Krüttgen, S. Penndorf, Jörg Schauß, Jochen Müller","doi":"10.17560/atp.v66i1-2.2710","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v66i1-2.2710","url":null,"abstract":"Für die informationstechnische Abbildung der prozessnahen TGA und GA fehlen in der Praxis grundlegende Festlegungen und Standards. Mangelnde Zugänglichkeit und Verfügbarkeit standardisierter Informationen erschweren das Engineering und den Betrieb. In 2024 wird die NE196 mit einem Geräteprofil von Digitalen Zwillingen, bezogen auf die Aspekte Prozessführung, Simulation und Plant Asset Management, auf Basis des  lebenszyklusübergreifenden Informationsmodells der I4.0-Verwaltungsschale veröffentlicht. Der Aufwand für das Datenhandling wird reduziert und regelbasierte Anwendungen werden möglich.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":" 22","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-02-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139788968","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Elektrifizierte Chemische Industrie 电气化化学工业
Pub Date : 2024-02-09 DOI: 10.17560/atp.v66i1-2.2712
Dieter Förtsch, Thomas M. Kochenburger, S. Krämer
Die Umstellung von Anlagen der chemischen Industrie für eine nachhaltige und klimaneutrale Produktion stellt eine große Herausforderung dar. Allerdings ist die heutige Chemieindustrie nicht nur ein Teil des Problems, sie kann in Zukunft aufgrund ihrer Fähigkeiten auch ein großer Teil der Lösung sein. Zwischen dem Ist-Zustand und einem zukünftigen Idealzustand, in dem chemietechnische Anlagen nachhaltig im Zentrum einer klimaneutralen Kreislaufwirtschaft stehen, sind Zwischenschritte erforderlich. Einer dieser Zwischenschritte ist eine Produktion, die sowohl energie- als auch materialeffizient operiert, so dass die Emission von Treibhausgasen weitestgehend minimiert ist. Die Elektrifizierung von Bestands- und Neuanlagen wird dabei eine große Rolle spielen. Dieser Beitrag skizziert, welche Möglichkeiten für eine Elektrifizierung sinnvoll erscheinen und erläutert an einem Beispiel, welchen Einfluss dies auf die Komplexität der Automatisierung hat.
将化工厂转变为可持续和气候中和的生产方式是一项重大挑战。然而,当今的化学工业不仅是问题的一部分,而且由于其自身的能力,也可以成为未来解决方案的重要组成部分。在当前状态和未来理想状态之间,需要采取中间步骤,使化工厂可持续地成为气候中和循环经济的中心。其中一个中间步骤就是在生产过程中实现能源和材料的高效利用,从而尽可能减少温室气体的排放。现有和新建工厂的电气化将在其中发挥重要作用。本文概述了电气化的各种选择,并通过一个实例解释了电气化对自动化复杂性的影响。
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Process monitoring and automated data analysis in 3D printing 3D 打印中的过程监控和自动数据分析
Pub Date : 2023-11-22 DOI: 10.17560/atp.v65i11-12.2702
Carissa Michalkowski, Markus Echsel
The Fused Layer Modeling (FLM) 3D printing process becomes more and more common in industrial applications. In an environment of rapid production and customer services, the printed parts need to be quality proved for a save and reliable usage. In order to achieve this without expensive post processing steps, the monitoring and analysis of the printing process is  necessary. This work presents the results of feasibility studies for different low cost sensors to monitor the FLM printing process and the development of a data analysis system for evaluating the printing process. The process should be sufficiently monitored to avoid costly ensuing part testing.
熔融层建模(FLM)三维打印工艺在工业应用中越来越普遍。在快速生产和客户服务的环境中,打印部件需要经过质量检验,以保证使用的安全性和可靠性。为了实现这一目标,无需昂贵的后期处理步骤,对打印过程进行监控和分析是必要的。这项工作介绍了不同低成本传感器监测 FLM 印刷过程的可行性研究结果,以及用于评估印刷过程的数据分析系统的开发情况。应充分监控该过程,以避免随后进行昂贵的部件测试。
{"title":"Process monitoring and automated data analysis in 3D printing","authors":"Carissa Michalkowski, Markus Echsel","doi":"10.17560/atp.v65i11-12.2702","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i11-12.2702","url":null,"abstract":"The Fused Layer Modeling (FLM) 3D printing process becomes more and more common in industrial applications. In an environment of rapid production and customer services, the printed parts need to be quality proved for a save and reliable usage. In order to achieve this without expensive post processing steps, the monitoring and analysis of the printing process is  necessary. This work presents the results of feasibility studies for different low cost sensors to monitor the FLM printing process and the development of a data analysis system for evaluating the printing process. The process should be sufficiently monitored to avoid costly ensuing part testing.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"98-100 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139248912","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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AAS-enabled Engineering Using MTP 使用 MTP 的 AAS 工程
Pub Date : 2023-11-22 DOI: 10.17560/atp.v65i11-12.2705
Katharina Stark, Sten Grüner, Mario Hoernicke, Nafise Eskandani
This article shows a practical implementation of how the technologies MTP (Module Type Package) and AAS (Asset Administration Shell) can be combined in a typical engineering workflow. For the practical implementation, the selection of one of the current Software Development Kits (SDKs) is explained, which makes it easier for the developer to generate Asset Administration Shells and to connect to a corresponding server. The corresponding AAS submodel of the MTP is shown and typical use cases between the engineering tool and the AAS server are explained.
本文介绍了如何在典型的工程工作流程中结合 MTP(模块类型包)和 AAS(资产管理外壳)技术的实际应用。在实际应用中,将解释如何从当前的软件开发工具包(SDK)中选择一种,使开发人员更容易生成资产管理外壳并连接到相应的服务器。图中显示了 MTP 的相应 AAS 子模型,并解释了工程工具和 AAS 服务器之间的典型用例。
{"title":"AAS-enabled Engineering Using MTP","authors":"Katharina Stark, Sten Grüner, Mario Hoernicke, Nafise Eskandani","doi":"10.17560/atp.v65i11-12.2705","DOIUrl":"https://doi.org/10.17560/atp.v65i11-12.2705","url":null,"abstract":"This article shows a practical implementation of how the technologies MTP (Module Type Package) and AAS (Asset Administration Shell) can be combined in a typical engineering workflow. For the practical implementation, the selection of one of the current Software Development Kits (SDKs) is explained, which makes it easier for the developer to generate Asset Administration Shells and to connect to a corresponding server. The corresponding AAS submodel of the MTP is shown and typical use cases between the engineering tool and the AAS server are explained.","PeriodicalId":263160,"journal":{"name":"atp magazin","volume":"24 3 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139250248","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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