Systemmerkmale

■ Integriertes Batch Management: Nahtlose Integration der Bedienung er-

möglicht mühelose Navigation, einfache Systemkonfi guration, durchgängiges Alarm und Meldemanagement und anlagenweite Zugangskontrolle.

■ Validierung gemäß FDA 21CFR Part11: Systemweite Unterstützung von Audit Trails, elektronischer Signaturen, einfaches und schnelles Ein- und Umloggen von Benutzern.

■ Flexible Rezepturverwaltung: Erstellung einer Bibliothek wiederver-

wendbarer Rezeptblöcke gemäß ISA S88. Änderungen von Rezepturen zur Laufzeit gewährleisten höchste Flexibilität.

■ Chargen/Kampagnen Management: Einfache Disposition von Steuerrezepten

auf der Basis von Grundrezepten und chargenspezifi schen Stoff- und Produkti-onsparametern. Anlagenbelegung bei der Planung oder dynamisch zur Laufzeit. Un-terstützung von Mehrfachausführung von Chargen z.B. während einer Kampagne.

■ Einfache Anlagenkonfi guration: Ver-wendung eines einzigen Objektmodells der Anlage mit Betriebsmittelmerkmalen und -eigenschaften als integrierte Bestandteile.

■ Informative Bedieneranzeigen: Grafi sche Darstellung von Steuerrezepten

mit Anzeige von Statusinformationen er-lauben effektive Bedieneingriffe. Unterstüt-zung von Landessprachen und -standards.

■ Betriebsmittel-Management: Reservierung und Belegung von Anlagen-

teilen und Betriebsmitteln zur Laufzeit gemäß der Priorität der Charge.

■ Verwaltung von Chargenproduktions-daten/Chargenhistorie:

Zusammen mit 800xA Information Manage-ment vollständige elektronische Aufzeich-nung und Archivierung historischer Daten gemäß S88 Hierarchie sowie Chargen-Ver-gleiche von historischen Daten.

IndustrialIT System 800xABatch Management

Übersicht

TC05399A

Moderne Produktionsprozesse verlangen ein Höchstmaß an Flexibilität und Zuverlässigkeit um eine hohe und gleichbleibende Qualität bei optimaler Anlagennutzung zu gewährleisten. Weiterhin sind Geschäfts-führer, Produktionsmanager und Techniker auf den nahtlosen Aus-tausch von Daten angewiesen, damit ihr Unternehmen bei steigendem Wettbewerbsdruck erfolgreich am Markt operieren kann. Gerade bei Chargenproduktionsprozessen ist dies häufi g nicht der Fall, da der Inte-grationsgrad des Chargenmanagements in die Automatisierung gemein-hin gering ist. Dabei ist eine enge Integration bei der Implementierung von Manufacturing Execution Systemen (MES) ein entscheidender Erfolgsfaktor und verlangt durchgängige Strukturen von Leitsystem, Unternehmensplanungs- und Informationssystemen.

Industrial IT System 800xA Batch Management entspricht dieser Anfor-derung voll und ganz. 800xA Batch Management ist ein leistungsfähiges Softwarepaket für die Konfi gurierung, Planung und Abwicklung von Chargenproduktionen, das vollständig in System 800xA integriert ist. Es unterstützt das gesamte Spektrum der Chargenproduktionsprozesse von einfachen Anwendungen mit festem Produktpfad bis hin zu Mehrpro-dukt/ Mehrstrang-Anlagen. 800xA Batch Management ist die Kompo-nente von Industrial IT 800xA Extended Automation System für die Automatisierung von Chargenprozessen.

Basierend auf Branchenstandards wie ISA® S88, S95 und IEC 61512 be-inhaltet es den reichhaltigen Erfahrungsschatz von ABB im Bereich der Chargenautomatisierung für eine

■ gleichbleibend gute Produktkonsistenz und damit bessere Qualität

■ benutzerfreundliche Rezepturverwaltungsfunktionen, mit denen sich Markteinführungszeiten verkürzen lassen ■ integrierte Produktionssteuerung für eine optimale Nutzung

der Anlage und minimale Ausfallzeiten und Betriebskosten ■ automatisierte Dokumentation durch umfassende Audit Trails

2 3BUS 092 077 R0003

Batch Management

Funktionsübersicht

800xA Batch Management ist ein umfassendes Softwarepaket für Rezepturverwaltung und Chargenautomatisierung, mit dessen Hilfe ein fl exibles Produktionsmanagement und eine effi ziente Erfüllung der Anforderungen in regulierten Märkten erreicht wer-den. 800xA Batch Management gibt Ihnen die Tools an die Hand, die sie benötigen, um fl exibel und schnell auf die Marktanforderungen zu reagieren und gleichzeitig die Kosten über den Produktlebenszyklus zu minimieren und Produktionsausfälle zu vermeiden.

800xA Batch Management basiert auf MS-Windows®-Technologie. Folgende Techno-logien nach Branchenstandard wurden darin integriert:

■ Windows 2000 und Windows XP ■ Webbrowser-Technologie ■ ActiveX®-Controls ■ SQL Server™ 2000 ■ OPC ■ OLE-DB-Schnittstellen ■ XML

Durch die Kombination von 800xA Process Portal und 800xA Batch Management wird nicht nur das Potenzial standardbasierter Technologien genutzt, sondern dem Benutzer werden Bedienfunktionen in einer Bandbreite zur Verfügung gestellt, die auf dem Markt ihresgleichen sucht. Darüber hinaus kann System 800xA dank seiner fl exiblen Architektur mühelos auf Unternehmensdaten aus anderen Geschäftssyste-men zugreifen.

800xA Batch Management ist Teil der ABB Aspect Objects Architektur, die jedem re-alen Objekt in der Darstellung im Leitsystem eine Reihe von sogenannten Aspekten (wie z.B. Faceplate, Grafi k, Asset Monitor, usw.) zuordnet. Somit ist eine durchgängi-ge Navigation gewährleistet.

Die Vorschriften der US-amerikanischen FDA (Food & Drug Administration) gelten zwar nur für bestimmte Branchen (Pharma-, Lebensmittel- und Getränke- sowie Kosmetikindustrie), dennoch fi nden etliche der Anforderungen und Praktiken auch in anderen Branchen Anwendung. Mit der Vorschrift 21 CFR Part 11 hat die FDA Leitlinien für die elektronische Aufzeichnung aufgestellt, die nach und nach auch von anderen Einrichtungen (z.B. EPA, OSHA, ISO) übernommen werden. Mit 800xA sind Sie vorbereitet, solche Anforderungen umzusetzen ohne Ihr System umrüsten zu müssen.

System 800xA erleichtert die Validierung Ihres Prozessautomatisierungssystems. Eine umständliche und mühevolle Aufzeichnung der Chargendaten auf Papier entfällt. Hierfür bietet System 800xA Kernfunktionen, die von allen Anwendungen im System genutzt werden. Zu diesen Kernfunktionen gehören:

■ mehrschichtige Zugangskontrolle, Authentifi zierung der Bediener inklusive Audit Trails (Abb 1) ■ Änderungsmanagement – Konfi gurationsänderungen an der Steuerungs-, Chargen- und Bedieneroberfl äche mit Konfi gurationshistorie für jede Systemkomponente ■ Rezept- und Anlagen-Plausibilisierung ■ elektronische Signatur – einschließlich Bestätigung durch zweite Unter

schrift

Funktionen zum Einsatz in regulierten Märkten

3BUS 092 077 R0003 3

IndustrialIT System 800xA

■ Bedieneingriffe und Kommentierung ■ Automatische Erstellung von kontinuierlichen und Chargenprotokollen ■ Archiv/Abruf – benutzerfreundliche Hilfsmittel zur Sicherung/Wiederher-

stellung von Systemkonfi guration und Produktionsdaten ■ Fremdsprachenunterstützung

800xA Batch Management umfasst fünf Hauptfunktionen:

■ Produktionsmanagement ■ Ressourcenmanagement ■ Chargenproduktionshistorie ■ Betriebsmittelkonfi guration ■ Rezepturverwaltung

Die Funktionen für die Chargensteuerung werden im Batch Overview (Chargenü-bersicht) aufgerufen. Hier befi ndet sich eine Zusammenfassung aller Chargen im Produktionsplan. Außerdem können hier die Chargen im Dispositionsplan bearbeitet werden. Abbildung 2 zeigt die Chargenübersicht. Folgende Detailinformationen für jede Charge werden in diesem Fenster dargestellt:

■ Chargennummer (Batch ID), Partienummer (Lot ID) und Kampagne (Campaign ID) ■ Rezeptnummer (Recipe ID) ■ Chargenpriorität (Priority) ■ Chargenzelle (Batch Cell) ■ Betriebsmodus (Mode): automatisch, manuell oder halbautomatisch ■ Zustand (State): Betrieb, Abbruch, Unterbrechung usw. ■ geplanter Status (Scheduled Status): nicht geplant, geplant, aktiv anstehende Eingabeaufforderungen ■ Kommentare ■ Anfangs- und Endzeiten ■ Rezepthierarchie mit direktem Zugriff auf die gewünschte Rezeptebene

TC05400A

Abbildung 1. Audit Trails

Chargensteuerung und -verwaltung

4 3BUS 092 077 R0003

Batch Management

Folgende Funktionen stehen in der Chargenübersicht zur Verfügung:

■ Planung einer neuen Charge ■ Aufruf des Statusfensters für eine Charge oder Teilrezept ■ Anzeige des Rezeptablaufdiagramms für eine Charge oder Operation ■ Antwort auf anstehende Bedienermeldungen zu einer Charge

Aus der Chargenübersicht werden die Chargendisposition (Batch Schedule) und die Chargeninformation (Batch Information) aufgerufen. Über die Disposition können Chargen dem Produktionsplan auf einfache Weise hinzugefügt werden. Folgende Funktionen stehen zur Verfügung:

■ Einplanen einer neuen Charge ■ Einplanen einer Chargenreihe oder Kampagne ■ Duplizierung einer bestehenden Charge ■ automatische Generierung einer Chargennummer

Das Statusfenster für die Chargeninformationen enthält Angaben zum Chargensta-tus und bietet die Möglichkeit, Chargenbefehle auszuführen (z.B. Zustand ändern, Modus ändern).

TC05401A

Abbildung 2. Chargenübersicht, Chargeninformation und Disposition

3BUS 092 077 R0003 5

IndustrialIT System 800xA

Das Rezeptablaufdiagramm basiert auf den ISA-S88-Standards. In Abbildung 3 ist ein typisches Rezept grafi sch dargestellt. Der aktuelle Status jedes Schritts wird durch eine Kombination von Farben und Symbolen angezeigt.

Es hat folgende Bedienfunktionen:

■ Navigation nach oben oder unten in der Rezepthierarchie ■ Änderung des Betriebsart (automatisch, manuell oder halbautomatisch) auf jeder Stufe des Rezeptes ■ Aufforderung zu Bedienereingaben ■ Aufruf des Online-Rezepteditors, um Änderungen am aktiven Steuerrezept vorzunehmen ■ Auswahl eines Punkts in dem Rezept für den Neustart ■ Änderung des Haltepunkt- oder Überspringstatus für jeden Schritt in dem Rezept ■ Anzeige der Kopfi nformationen der Rezepte ■ Anzeige der Rezept- und Stoffparameter ■ Anzeige der Standardbedieneranweisung (Standard Operating Procedure, SOP) für den jeweils aktiven Schritt ■ Navigation zu den aktiven Elementen (Bedienbild, Steuermodullogik, etc.)

Rezeptablauf-diagramm

TC5402A

Abbildung 3. Rezeptablaufdiagramm

6 3BUS 092 077 R0003

Batch Management

Betriebsmittel-Management

800xA Batch Management sorgt für die automatische Reservierung, Belegung und Freigabe der Betriebsmittel gemäß der Priorität der Charge. Der Bediener kann vor der Chargenausführung oder noch zur Laufzeit die Anlagenteile reservieren. In der Anlagenübersicht (Equipment Overview) wird der Status aller im System konfi gu-rierten Anlagenteile angezeigt (siehe Abbildung 4). Folgende Informationen sind sichtbar:

■ Betriebsmittelname und -status (verfügbar, belegt, reserviert) ■ Chargennummer, Losnummer und Reihennummer (wenn das Betriebsmittel in Gebrauch ist) ■ Bedienstatus (normal, inaktiviert usw.)

Informationen zum Status der Betriebsmittel bzw. Anlagenteile fi nden sich in der Betriebs mittelübersicht (Equipment Status):

■ In welchem Controller läuft die Steuerlogik ■ Einsatzstoffattribute (Name, Wert, Maßeinheit und Beschreibung) ■ Liste der anstehenden Chargen in der Reservierungsschlange (Chargen-

nummer, Priorität, Reservierungszeit)

800xA Batch Management zeichnet alle Meldungen und Ereignisse auf, die bei der Chargenverarbeitung erzeugt werden. Diese Aufzeichnungen können in der Über-sicht über die Chargenhistorie (Batch History Overview) eingesehen werden und werden im zentralen Meldemanagement von System 800xA verwaltet. 800xA Infor-mation Management speichert, organisiert und archiviert alle Produktionsdaten.

Die von einer Charge generierten Meldungen und Prozessdaten können in der Char-genhistorienübersicht (Batch History Overview) für jede Charge bereits zur Laufzeit angezeigt werden (siehe Abbildung 5).

Mit Hilfe von MS-Excel oder Crystal Reports® können außerdem Chargenprotokolle generiert werden. 800xA Batch Management verfügt über Vorlagen, mit denen auf einfache Weise äußerst detaillierte, benutzerdefi nierte Chargenprotokolle erstellt wer-den können. Folgende Protokollvorlagen sind enthalten:

■ Rezeptkopf-Informationen ■ Trendkurvendarstellungen ■ Audit Trail ■ Rezepte und Operationen ■ Prozessereignisse ■ Chargenvariablen ■ Systemereignisse ■ Chargenvergleiche sich entsprechender Prozessparameter ■ Bedienerkommentare ■ Betriebsmittelliste ■ Alle Ereignisse

Chargenhistorie

Chargenhistorie-übersicht

3BUS 092 077 R0003 7

IndustrialIT System 800xA

TC5403A

Abbildung 4. Betriebsmittel Management

System 800xA stellt mit einer speziellen Chargenhistorie, dem Produktionsdatenpro-tokoll (Production Data Log, PDL), hierarchische Historienprotokolle, Chargendaten und -ereignisse bereit. Hierbei werden Historien nicht nur nach Anlagenstrukturen wie im Leitsystem, sondern zusätzlich chargen- oder rezeptbezogen abgelegt.

800xA Information Management stellt hier Funktionen zum Organisieren, Speichern, Archivieren und Abrufen dieser Art von Informationen zur Verfügung. Es verwaltet ferner relevante Prozessdaten, wie Bedieneraktionen, Alarme, Ereignisse (chargen-, controller- und systembezogen), numerische Trenddaten, Betriebsmittelauslastung, Beginn, Ende und Dauer von Chargen.

Die in 800xA Information Management gespeicherten Daten stehen MS® Access, MS® Excel und anderen Berichtstools (z.B. Crystal Reports) zur Verfügung. Rohdaten wer-den in sinnvolle Informationen aufgearbeitet, die eine optimale Grundlage für Ihre Geschäftsentscheidungen bilden.

800xA Information Management

8 3BUS 092 077 R0003

Batch Management

TC5404A

Abbildung 5. Chargenhistorie in System 800xA

Die hierarchische Datenspeicherungsstruktur der PDL-Funktion vereinfacht die chargenweise Datenanalyse erheblich. So lassen sich zum Beispiel Trendkurven für den Vergleich von Schlüsselkennzahlen aus mehreren Chargen leicht erstellen. Hier-für stellt das System die Funktionalität des Batch-to-Batch-Vergleichs als komplette Funktion zur Verfügung.

800xA Batch Management unterstützt Einstrang-, Mehrstrang- und Netzwerk-Anla-genkonfi gurationen. Hierdurch werden auch komplexe Chargenproduktionsprozesse unterstützt. Die Konfi guration aller Einheiten, gemeinsam genutzter Anlagenteile (shared units) und exklusiv genutzter (exclusive-use) ist in das gemeinsame Objekt-modell von System 800xA integriert. Dadurch wird das Hinzufügen oder „Klonen“ weiterer Anlagenteile so einfach wie Kopieren und Einfügen. Das heißt in System 800xA können sie weitere Anlagenteile einfügen, ohne dass vorhandene Steuerre-zepte modifi ziert werden müssen.

Die Anlage kann mit Pseudoressourcen modelliert werden, die zur Ermittlung von benötigten Betriebsmitteln als Platzhalter verwendet werden.

Die Anlagenkonfi guration enthält alle Betriebsmittel, die bei der zur Ausführung ei-ner Charge benötigt werden. Folgende Defi nitionen können vorgenommen werden:

■ Beschreibung – Beschreibung der Anlagenteile ■ Attribute – Festlegung bestimmter Merkmale der Anlagenausrüstung (Aufbau, Konstruktionsmaterialien usw.) ■ Funktionalitäten – Festlegung der Rezeptfunktionen, die von diesem Anlagenteil ausgeführt werden können (z.B. Erhitzen, Reagieren, Mischen)

Anlagenkonfi guration

3BUS 092 077 R0003 9

IndustrialIT System 800xA

■ Nutzung – Festlegung, ob Betriebsmittel exklusiv oder von mehreren Chargen gemeinsam genutzt werden können ■ Objekttypen der Betriebsmittelarten – Identifi zierung von Anlagengeräten

als Teil anlage, Technische Funktion, Anlage usw. oder als benutzerdefi nier- ten Anlagenteil

■ Controllerart – AC 800M oder andere SPS in „Package Units“ oder beste- henden Anlagenteilen per OPC

Mit dem Rezepteditor von 800xA Batch Management (Abbildung 6) können die folgenden Informationen für jedes Rezept konfi guriert werden:

■ Rezept, Teilrezept, Operation ■ Einsatzstoff- und Produktionsparameter ■ Ausrüstungsanforderungen

Die Rezeptur wird basierend auf den ISA-S88-Standards mittels eines Editors grafi sch als Rezeptablaufdiagramm (Procedure Function Chart, PFC) konfi guriert. Somit wird eine durchgängige Einhaltung der Prozedurvorgaben der ISA S88 gewährleistet. Das PFC wird in seiner Hierarchie nach S88 dargestellt und kann komplett auf- bzw. zusammengeklappt werden. Der Rezepteditor unterstützt die Konfi guration von bedingten Übergängen, logischen Verzweigungen, parallelen Verzweigungen und Schleifenstrukturen. Darüber hinaus lassen sich die Rezeptblöcke beschriften, so dass dynamische Daten zur Laufzeit angezeigt und in der Bedieneroberfl äche erweiterte Funktionen be-reitgestellt werden können. Mit dem Rezepteditor lassen sich wiederverwendbare Rezeptbausteine erstellen und verwalten. Diese Bausteine können in mehreren Re-zepten eingesetzt werden. Wird ein Baustein verändert, werden alle Rezepte, die auf diesen Baustein zurückgreifen, aktualisiert.

System 800xA erlaubt Prozeduren, die über das Verfahrensmodell von S88 hinaus-gehen, die Möglichkeit, innerhalb der Rezeptur eine Logik zur Fehlerbehandlung anzugeben. Dadurch wird die logische Konfi guration für die Behandlung rezeptspe-zifi scher Ausnahmezustände erheblich vereinfacht.

Alle Rezepte und Teilrezepte verfügen über eine Versionskontrolle mit Überarbei-tungshistorie. Nur die „genehmigte“ Version eines Rezeptes kann bei der Produktion eingesetzt werden. Neben der genehmigten Version wird eine benutzerkonfi gurier-bare Zahl älterer Versionen gespeichert. Die Überarbeitungshistorie enthält die ID des Windows-Benutzers, den vollständigen Namen des Benutzers, den Namen der Arbeitsstation, Datum und Zeitstempel, vom Benutzer eingegebene Kommentare und elektronische Signaturen (optional). Bei jeder Genehmigung eines Rezepts ist eine neue Überarbeitung erforderlich. Auf Knopfdruck lässt sich ein tabellarischer Ver-gleich beliebiger Versionen eines Rezepts erstellen.

System 800xA bietet einzigartige Flexibilität bei der Online-Rezeptbearbeitung während der Chargenausführung. Sie können Sequenz und Betriebsmittelzuordnun-gen sowie die Rezeptparameter ohne Unterbrechung der Charge modifi zieren. Alle Änderungen an der Steuerungsrezeptur werden automatisch im Chargenproduktions-protokoll gespeichert.

Rezeptverwaltung

Rezeptur

10 3BUS 092 077 R0003

Batch Management

TC2700B

Abbildung 6. Rezepturkonfi guration

Formelinformationen beinhalten Eingangsparameter, Prozessparameter und Aus-gangsparameter. In 800xA Batch Management können Formelinformationen auf jeder Rezeptstufe angegeben werden. Die folgenden Daten können für jeden Parameter in den Formelinformationen spezifi ziert werden:

■ Parametername ■ Parameterbeschreibung ■ Ist- und Standardwerte ■ zulässige Abweichung ■ Engineering-Teilanlagen ■ Ebene des Benutzerzugriffs (Sicherheit zur Laufzeit)

Formeln

3BUS 092 077 R0003 11

IndustrialIT System 800xA

Betriebsmittel-anforderungen

Die Betriebsmittelanforderungen werden im Rezept angegeben. Folgende betriebsmittelbezogenen Funktionen werden unterstützt:

■ Betriebsmittel reservieren – Reservierung von einem oder mehreren Betriebsmitteln für den Einsatz innerhalb einer Charge ■ Betriebsmittelreservierung aufheben – zuvor reservierten Anlagenteil freigeben ■ Betriebsmittel beschaffen – Kontrolle über ein oder mehrere Anlagenteile

für eine Charge erlangen ■ Betriebsmittel freigeben – zuvor beschafften Anlagenteil freigeben ■ Betriebsmittel auswählen – Anlagenteil anhand von Auswahlkriterien und

Merkmalen aus verfügbarem Bestand auswählen ■ Betriebsmittelauswahl freigeben – den zuvor ausgewählten Anlagenteil freigeben

Folgende Kopfdaten und andere Informationen werden in 800xA Batch Management unterstützt:

■ Master-Rezept und Version ■ Autor, Name der Arbeitsstation und Erstellungsdatum ■ Beschreibung und Kopftext (optional) ■ Standardbetriebsverfahren (optional) ■ sonstige Informationen in Form von Aspekten (optional)

Für den Bediener können Standardbetriebsverfahren festgelegt werden. Diese können während der Ausführung der Prozedur aufgerufen werden und zeigen das Standardbetriebsverfahren an, das auf den aktuellen Schritt in der Prozedur anwend-bar ist.

Kopfdaten und andere Informationen

Batch Management

Automation TechnologiesMannheim, DeutschlandTelefon +49 (0) 1805 26 67 76Telefax +49 (0) 1805 77 63 29www.abb.de/controlsystemse-mail: marketing.control-products@de.abb.com

3BUS 092 078 R0003 ©Copyright 2003 ABB. Alle Rechte vorbehalten. Der Inhalt kann ohne Vorankündigung geändert werden. Abbildungen, Zeichnungen und andere Grafi ken dienen nur zur Illustration und stellen keine Produktkonfi gurationen oder Funktionen dar. Die ausschließliche Quelle für die Beschreibung der Produktfunktionalität ist die mit dem Produkt gelieferte Benutzerdokumentation.

Die Begriffe IndustrialIT und Aspect Objects sowie alle oben genannten Namen der Form XXXXXXIT sind eingetragene oder beantragte Warenzeichen von ABB. Alle Rechte an anderen Marken liegen bei ihren jeweiligen Eigentümern.

Die neuesten Informationen zu ABB erhalten Sie im Internet unter der Adresse http://www.abb.de

® ActiveX, Windows und Microsoft sind eingetragene Marken der Microsoft Corporation.

® Crystal Reports ist eine eingetragene Marke von Crystal Decisions, Inc.

™ IndustrialIT und IndustrialIT Enabled sind Marken von ABB.

® ISA ist eine eingetragene Marke von ISA.

® OPC ist eine eingetragene Marke der OPC Foundation.

™ SQL Server ist eine Marke von Sybase Inc.