Prozesse werden heute über das Inter- oder Intranet analysiert. Das Management will von jedem beliebigen Ort der Welt aus die Fertigung zeitnah überwachen, um bei Problemen in Echtzeit informiert zu sein und reagieren zu können. Deshalb muss, ein modernes, skalierbares, modular aufgebautes SCADA-System diesen Forderungen genügen. Siemens hat es im Angebot.

Fertigungsunternehmen sind heute nur noch durch die Einhaltung hoher Qualitätsstandards bei gleichzeitiger Minimierung von Anlagenstillstandzeiten, die zur Reduktion der Produktionskosten beitragen, gegen Billigproduktionen konkurrenzfähig. Siemens unterstützt dies mit seiner fein skalierbaren Software WinCC, bei der Optionen und Add-Ons genau solche Anforderungen abdecken. Das System ist je nach Anforderung ausbaubar: Vom Einplatzsystem bis hin zum redundanten, verteilten System mit mehreren Clients und Servern. Der wachsenden Globalisierung wird dabei unter anderem durch den auf HTML5 basierenden browser- und plattformunabhängigen Web-Zugriff von beliebigen mobilen Geräten aus Rechnung getragen. Die Clientseite ist wartungsfrei und ohne Installation in einem Web-Browser einsetzbar. Selbstverständlich ist der weltweite Zugriff mittels sicherer Kommunikation über SSL gewährleistet.

Anlagenkennzahlen sofort weltweit verfügbar
Um bestmögliche Transparenz zu erreichen, ist es für Firmen unerlässlich, jederzeit Produktionsberichte von einzelnen Fertigungsstraßen abrufen zu können. Deshalb wurde beim SCADA-System Simatic WinCC auf ein leistungsfähiges, Web-basiertes Reporting-System Wert gelegt. Der entscheidende Vorteil ist die Durchgängigkeit zu anderen Systemen von Siemens, die ebenfalls als Datenquellen herangezogen und als Basis für das Reporting verwendet werden können. Der Simatic Information Server arbeitet versions- und systemübergreifend und kann Berichte aus beliebig vielen Visualisierungssystemen generieren und verarbeiten. Als Datenquellen stehen zur Zeit WinCC V7, WinCC PerformanceMonitor, PCS 7 und WinCC Professional RT und der Simatic Process Historian zur Verfügung.

Ein eindeutiger Vorteil eines einheitlichen Berichtssystems ist zum Beispiel Transparenz. Der Simatic Process Historian ist analog zum systemübergreifenden Reporting ein zentraler Langzeitarchivserver, der Prozesswerte und Meldungen aller bereits genannten Visualisierungssysteme speichert. Bei Verwendung dieses Datenspeichers können mit dem Information Server ein Bericht mit historischen Langzeitdaten und Meldungen aus mehreren Anwendungen in einem frei wählbaren Format erstellt werden. Ein Bericht kann gleichzeitig Trends, Meldungen und Tabellen mit Werten aus verschiedenen WinCC-Applikationen sowie vom Process Historian beinhalten, wodurch man mit diesem Berichtswesen eine wesentlich höhere Transparenz erzielt. Beispielsweise kann ein Bericht auch aus einem Trendbild bestehen in dem der zeitliche Verlauf der ‚Overall Equipment Efficiency‘, kurz OEE genannt, aufgezeigt wird. Die Analyse dieser Gesamtanlageneffektivität (GAE) ist prädestiniert dafür, die Leistungsfähigkeit bzw. die Schwachstellen einer Anlage aufzuzeigen.

Das webbasierte Berichtssystem setzt auf Standard-Microsoft-Technologien (MS Reporting Services) auf, was ein Höchstmaß an Flexibilität beziehungsweise Möglichkeiten der Berichtsdarstellung bietet. Im Information Server können Berichte kombiniert und automatisiert als E-Mail weitergeleitet werden. Auch die weit verbreiteten Office-Programme Microsoft Excel, Word oder PowerPoint können als Berichtseditoren eingesetzt werden. Über ein Add-On werden die Tags einfach und direkt in Excel-Tabellen eingefügt. Die Berichte können offline erstellt und bei Bedarf vom Web-Server benutzerabhängig oder für alle zugänglich veröffentlicht werden. Über Parametrierung werden die Vorlagen zyklisch oder zeitgesteuert ausgeführt.

Online den Schwachstellen auf der Spur
Um der immer stärker werdenden Forderung nach echtzeitnaher Optimierung des Prozesses gerecht zu werden, kommt die Option PerformanceMonitor zum Einsatz. Diese versetzt den Anlagenbetreiber in die Lage, anlagenspezifische und individuelle Kennzahlen wie zum Beispiel die Qualitätsrate zu berechnen. Durch diese direkt vergleichbaren Kennzahlen wird die Transparenz in der Produktion deutlich erhöht, beispielsweise durch die Analyse einer unterschiedlichen Qualität bei Maschinen gleichen Typs. Die Erkenntnisse dieser Analysen und der daraus abgeleiteten Maßnahmen führen sowohl zur Steigerung der Effizienz, als auch zur Erhöhung der Qualität. Durch die Standardfunktionen des Information Server, Berichte sowohl zyklisch als auch ereignisgesteuert zu versenden, können die mit dem PerformanceMonitor berechneten Kennzahlen, auch Key Performance Indikatoren oder kurz KPIs genannt, in die Anlagenberichte integriert oder als spezielle Performance-Berichte zielgruppenorientiert publiziert werden. Auf diese Weise können unter anderem schicht- und produktbezogene KPIs berechnet und daraus feingranular Schwachstellen im Produktionsablauf detektiert werden.

Projektierung von Schwachstellenanalysen
Effizientes Engineering, effektive Ressourcenplanung sowie eine kurze Markteinführungszeit und die damit verbundene Kostenersparnis werden immer wichtiger. Deshalb sind Bestrebungen im Gange, die Standardisierung von Teilschritten einer industriellen Produktion voranzutreiben. Mit diesem Ziel wurden Organisationen wie die ‚Organization for Machine Automation and Control‘, auch kurz OMAC genannt, ins Leben gerufen. Diese Organisation beschäftigt sich mit der Definition von Richtlinien und Vorgaben in der Nahrungs- und Genussmittel-, sowie der Verpackungsindustrie.

Siemens als Mitglied dieser Organisation liefert Standardbausteine gemäß deren Vorgaben. Werden diese Bausteine eingesetzt, kann mit den Standardfunktionen des PerformanceMonitors direkt auf die von den Steuerungen gelieferten Daten zugegriffen werden und zum Beispiel die Gesamtanlageneffektivität mehrerer Maschinen bestimmt werden. Selbstverständlich ist es OEMs auch möglich, für ihre Maschinen eigene Standards zu nutzen und im PerformanceMonitor eigene KPIs zu definieren, die dann als Templates verfügbar sind und bei jeder weiteren Maschine ohne großen Zeitaufwand eingesetzt werden können.

Weltweite Verfügbarkeit der Fertigungs- und Analysedaten
Um eine weltweit transparente Berichterstattung von der Fertigungs- bis hin zur Managementebene zu erreichen, ist es zweckmäßig, auf offene standardisierte Kommunikationsschnittstellen zurückzugreifen.   

Bei Simatic WinCC setzt man daher in der Prozessebene neben standardisierten Schnittstellen wie Profinet auf Schnittstellen wie OPC UA. Für das Reporting werden die Standarddienste des Microsoft Internet Information Servers, kurz IIS, genutzt. Um bei mobilen Bediengeräten absolut geräteunabhängig zu bleiben, wird an dieser Stelle HTML5 verwendet. Wegen der hohen Sensibilität der gesammelten Daten muss unbedingt auf Datensicherheit geachtet werden. Diese Anforderung wird mit Simatic Logon, SSL-Verschlüsselung bei der Datenübertragung und den Standard-Microsoft-Mechanismen, wie beispielsweise dem passwortgeschützten Zugang auf den SQL-Server erfüllt. Durch die standardisierten Kommunikationsschnittstellen ist es jederzeit möglich, auch zukünftig sehr schnell auf Veränderungen in der Kommunikationslandschaft zu reagieren und man läuft nicht, wie beim Einsatz von proprietären Schnittstellen Gefahr, mit dem System ins Abseits zu geraten.