Eine neue Herausforderung für Ingenieure

Chemie und Industrie 4.0 – Passt das zusammen?

Industrie 4.0 macht vor keiner Branche halt. So hat sie also auch die chemische Industrie erreicht. Seit jeher treibt die Chemiebranche mit ihrer Innovationskraft den technologischen Wandel voran. Ist das jetzt auch so? Welche Herausforderungen und Chancen Digitalisierung und Vernetzung mitbringen, beleuchten wir hier mit Stimmen aus der Praxis.

Bild: Thomas Ernsting/LAIFChemie

In diesem Extruder werden einerseits einzelne Basismaterialien für Klebstoffe modifiziert und andererseits vollständige Klebstoffrezepturen gemischt.

Die vierte Revolution ist mit Industrie 4.0 erreicht. Nach der Mechanisierung durch Wasser- und Dampfkraft Ende des 18. Jahrhunderts, der Massenfertigung mittels elektrischer Energie und Fließbandnutzung Ende des 19. Jahrhunderts sowie der verstärkten Elektronik- und IT-Nutzung seit den 1970er Jahren wird nun ein weiterer grundlegender Wandel in der industriellen Produktion erwartet.

Dies betrifft natürlich auch die chemische Industrie. Seit jeher gestaltet sie mit ihrer Innovationskraft den technologischen Wandel und die verschiedenen Entwicklungsstufen der Industrialisierung maßgeblich mit. In einem Umfeld mit einem hohen Grad an Automatisierung und Digitalisierung in der Produktion sind Schlüsselthemen wie Vernetzung über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg oder Transparenz von Betriebs-, Zustands- und Umfeld-Daten für eine zeitnahe Prozessüberwachung die maßgeblichen Faktoren für eine Produktivitätssteigerung durch Industrie 4.0. Ziel ist die intelligente Verzahnung der Produktion mithilfe moderner IT. In der digitalen Fabrik sollen vernetzte Einheiten eigenständig miteinander interagieren und so maßgeschneiderte individuelle Produkte in hoher Qualität – aber mit den Kostenstrukturen einer Großserie – liefern.

Bild: privat2015-09-01 Photo Dr. Claas Klasen-1Was aber bedeutet das in der Praxis? „Von Industrie 4.0 versprechen wir uns Flexibilität und Geschwindigkeit, Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen – dies vor allem auch für kleinvolumige Produktionen, zudem vielfältige Optimierungen der gesamten Wertschöpfungskette durch verbesserte Datenqualität. Aber noch weiß niemand, ob und wie Industrie 4.0 unsere Arbeitswelt verändern wird – und ob wir der Datenflut überhaupt sinnvoll Herr werden können“, erklärt Dr.-Ing Claas-Jürgen Klasen, Vorsitzender unserer VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC) und President Greater China Region, Evonik Degussa (China) Co., Ltd.

Bild: BASF SEFoto Jens von Erden 230608Und wie gehen Ingenieure mit dieser Entwicklung um? „Hinter Industrie 4.0 stehen immer auch die Menschen, die diese umsetzen müssen. In der Produktion sind Veränderungen auch mit einem gewissen Risiko verbunden. Sicherheit, Zuverlässigkeit und Anlagenverfügbarkeit besitzen bei den Betriebsingenieuren höchste Priorität. ‚Management of Change‘ muss häufig gegen ‚never change a running system‘ abgewogen werden. Hier wollen wir mit der VDI-Initiative zur Unterstützung der Betriebsingenieure und zur Stärkung des Produktionsstandorts Deutschland Hilfestellungen geben“, betont Dipl.-Ing. Jens von Erden, Vorsitzender des GVC-Fachbereichs „Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen“ und Leiter Instandhaltung bei BASF SE.

Bild: privatDieter Traub 2015Wie ein konkreter Einsatz von Industrie 4.0 in der Chemiebranche aussieht, erklärt sein Kollege Dr. Dieter Traub, Director Digital Plant bei der BASF: „Die BASF verfolgt das Ziel der ‚Digital Plant‘. Zu jeder realen Anlage soll ein vollständiges digitales Abbild aus intelligent vernetzten Dokumenten sowie einem 3-D-Modell verfügbar sein. Dieses digitale Abbild, das mit dem ersten gespeicherten Datum einer Anlage beginnt, überspannt den gesamten physischen Anlagenlebenszyklus. Es ist damit deutlich mehr als ein reines Planungsinstrument. Dementsprechend weit gefasst sind mögliche Anwendungsszenarien und abgebildete Inhalte. Die hierzu notwendigen Funktionen digitaler Werkzeuge sind heute schon weitestgehend vorhanden.“

Für die digitale Fabrik sieht Traub die Realisierung der notwendigen Veränderungen als Herausforderung. „Über den gesamten Anlagenlebenszyklus (Asset Life-Cycle) hinweg werden neue, digitale Prozesse implementiert – dies erfordert Mitarbeiter, die sich auf die entsprechenden Veränderungen einlassen und bereit sind, diese zukünftig eigenständig voranzutreiben. Erste Ergebnisse aus realen Anwendungsfällen zeigen, dass der gewählte Ansatz geeignet ist, die notwendigen Veränderungen zu leisten. Darüber hinaus bietet er Vorteile bezogen auf Änderungskosten und Realisierungszeit für eine Anlage und verspricht weitere deutliche Potenziale über den Anlagenlebenszyklus hinweg.“

Wie sich Digitalisierung und Industrie auf das Innovationsmanagement eines der größten Chemiekonzerne weltweit auswirken und was eine junge Ingenieurin damit zu tun, erfahrt Ihr in unserer neuesten Ingenieurgeschichte. Im Interview erzählt die junge spanische Protagonistin der Ingenieurgeschichte, wie sie aus der BASF die Fabrik der Zukunft baut. Wie der Drehtag einer Ingenieurgeschichte aussieht, haben wir für Euch einmal zusammengefasst. Ihr könnt mit dem Thema Ingenieurgeschichten nicht so recht etwas anfangen? Kein Problem, wir klären auf: „Was sind eigentlich die VDI Ingenieurgeschichten?

Dr. Ljuba Woppowa_TW2Autorin: Dr. Ljuba Woppowa
Position im VDI: Geschäftsführerin VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences und VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen

 

 

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Kommentare & Pingbacks

Ein Gedanke zu “Chemie und Industrie 4.0 – Passt das zusammen?

  1. Ergänzen möchte ich den Hinweis, dass sich auch der Fachbereich 6 „Engineering und Betrieb automatisierter Anlagen“ in der VDI-/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) damit befasst, wie Industrie 4.0 sich auf die Planung und den Betrieb von Chemieanlagen auswirkt. So wurde im Fachausschuss 6.12 „Durchgängiges Engineering“ gerade ein Positionspapier erarbeitet, was den nutzen von digitaler Datendurchgängigkeit erläutert, und der Fachausschuss 6.23 erarbeitet eine VDI-Richtlinie, die zustandsbezogene Instandhaltung vereinfacht.

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