Die Automatisierungspyramide ist ein bewährtes Modell, das die verschiedenen Ebenen und Bereiche industrieller Fertigung zeigt, die unabhängig voneinander oder auch gleichzeitig aufeinander aufbauend automatisiert werden können. Sie bietet eine klare Orientierung für die Planung, Implementierung und Optimierung automatisierter Prozesse in der industriellen Fertigung. Besonders auch für die Planung der Automatisierung thermischer Prozesse ist die Pyramide ein unverzichtbares Werkzeug, um die Komplexität der Systeme handhabbar werden zu lassen.
Die Ebenen der Automatisierungspyramide
Die Automatisierungspyramide besteht aus fünf Ebenen. Jede Ebene hat ihre eigenen Aufgaben und Technologien, die zusammen einen effizienten und nahtlosen Betrieb ermöglichen.
- Feldebene
Die Feldebene bildet die Basis der Pyramide und umfasst Sensoren, Aktoren und Feldgeräte. Diese erfassen physikalische Größen wie Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit und setzen Steuerbefehle in mechanische Aktionen um. In thermischen Prozessen sind z. B. Temperaturfühler und Heizsysteme von entscheidender Bedeutung. Die Kommunikation mit den übergeordneten Steuerungssystemen erfolgt typischerweise über Feldbusse wie Profibus, Modbus oder moderne industrielle Ethernet-Protokolle. - Steuerungsebene
Auf der Steuerungsebene kommen speicherprogrammierbare Steuerungen (PLC: Programmable Logic Controller) zum Einsatz. PLCs sind das Herzstück dieser Ebene und übernehmen die Verarbeitung der Signale aus der Feldebene. Sie überwachen präzise die Temperaturführung oder steuern Heizprozesse. Bei der Automatisierung thermischer Prozesse spielen PLC-Controller eine Schlüsselrolle, um reaktionsschnelle und zuverlässige Prozessabläufe zu gewährleisten. - Leitebene
Die Leitebene umfasst Systeme wie SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) und Prozessleitsysteme (PLS). Diese Systeme arbeiten eng mit den PLC-Controllern zusammen, um die Überwachung und Steuerung der Prozesse zu ermöglichen. Daten aus den Steuerungssystemen werden hier gesammelt, analysiert und visualisiert. Sollte das Ergebnis der Analyse einen Alarm notwendig machen, wird er auf dieser Ebene verarbeitet. Die auf dieser Ebene gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Berichte, die automatisch erstellt werden. Die Leitebene liefert die Daten, die Bediener benötigen, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Nur so kann der Betrieb effizient gestaltet werden. - Betriebsebene
Auf der Betriebsebene kommen Manufacturing Execution Systems (MES) zum Einsatz, die die technische Prozesssteuerung mit den geschäftlichen Anforderungen verbinden. Hier erfolgt die Koordination zwischen den Produktionsplänen und den Steuerungssystemen, einschließlich der PLC-Controller. Die MES kommen entscheiden zum Tragen bei der Optimierung der Energieeffizienz oder der Planung von Wartungszyklen, die den Daten der Steuerungsebene basieren. - Unternehmensebene
Die Unternehmensebene bildet die Spitze der Pyramide. Hier stehen strategische Entscheidungen und betriebswirtschaftliche Abwägungen im Fokus. Systeme wie Enterprise-Resource-Planning (ERP), z. B. SAP, sorgen für eine saubere Anpassung der Produktionsprozessen an die unternehmensweite Ziele. Daten aus den MES- und SCADA-Systemen fließen in diese Ebene ein, um langfristige Planungen zu unterstützen.
Nutzen der Automatisierungspyramide für Systemlösungen
Die Automatisierungspyramide ermöglicht es Unternehmen wie Demig, die Automatisierung thermischer Prozesse präzise für dich zu planen und umzusetzen. Die klare Struktur sorgt dafür, dass die einzelnen Automatisierungsschritte optimal auf ihre Aufgaben abgestimmt sind und so gleichzeitig nahtlos mit den anderen Ebenen kommunizieren. Besonders die PLC-Controller tragen maßgeblich dazu bei, eine reibungslose und effiziente Prozessführung zu gewährleisten.
Zukunftsperspektiven
Mit dem Wandel zu Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things (IIoT) verändert sich die traditionelle Automatisierungspyramide. Die Rolle von PLC-Controllern bleibt jedoch zentral, da sie als zuverlässige Schnittstelle zwischen den verschiedenen traditionellen Ebenen und neuen Technologien fungieren. Unternehmen wie Demig treiben diese Entwicklung mit innovativen Lösungen voran und stellen sicher, dass Automatisierungssysteme auch in einer zunehmend vernetzten Welt optimal funktionieren.