Welche Möglichkeiten gibt es zur zentralen Erfassung und langfristigen Archivierung von Ofen- und Prozessdaten in der Aluminiumindustrie?

Für die zentrale Erfassung und Archivierung von Ofen- und Prozessdaten kommen häufig verteilte Messsysteme zum Einsatz, die ihre Daten kontinuierlich an einen zentralen Speicher übertragen. In der beschriebenen Anwendung werden die Signale aus mehreren Messsystemen zusammengeführt und auf einem zentralen ibaHD-Server gespeichert, wodurch eine durchgängige Historie aller relevanten Prozessgrößen entsteht. Dies ermöglicht eine langfristige Dokumentation von Ofenparametern und verbessert die Vergleichbarkeit von Glühchargen über Jahre hinweg.

Welche Vorteile bietet die digitale Prozessvisualisierung für die Überwachung komplexer Glühprozesse mit mehreren Öfen?

Digitale Visualisierungssysteme ermöglichen eine konsolidierte Darstellung aller Ofendaten in einer zentralen Oberfläche, selbst wenn die Daten aus getrennten Erfassungssystemen stammen. In der Anwendung wird eine auf ibaQPanel basierende Visualisierung genutzt, die Prozesswerte mehrerer Bundglühöfen synchron darstellt und über Zeitverläufe analysierbar macht. Dadurch erhalten Bediener einen schnellen Überblick über den Anlagenzustand und können Abweichungen frühzeitig erkennen und bewerten.

Auf welche Weise lassen sich Batch-bezogene Prozessdaten mit Zeitfenstern für eine effiziente Produktionsauswertung strukturieren?

Durch die Zuordnung von Prozessdaten zu definierten Zeitabschnitten lassen sich einzelne Produktionschargen klar voneinander abgrenzen und gezielt analysieren. In der beschriebenen Lösung werden sogenannte Time-Periods verwendet, um Glühchargen automatisch mit den entsprechenden Messdaten aus ibaHD-Server zu verknüpfen. Diese Struktur ermöglicht eine effiziente Auswertung, da jede Charge als eigenständiger Datensatz betrachtet und gezielt mit anderen verglichen werden kann.

Welche Rolle spielt die integrierte Alarmierung bei der Überwachung thermischer Industrieprozesse?

In thermischen Prozessen wie der Bundglüherei ist eine kontinuierliche Überwachung kritischer Parameter entscheidend, um Qualität und Prozessstabilität sicherzustellen. Durch definierte Toleranzbereiche können Abweichungen bei Ofenzonen, Gasatmosphäre oder Druck automatisch erkannt und als Warnung ausgegeben werden. In Kombination mit einer zentralen Visualisierung unterstützt das System so eine schnelle Reaktion des Bedienpersonals und reduziert das Risiko von Qualitätsabweichungen.

Welche Ansätze unterstützen eine sichere Bedienerinteraktion und Datenkonsistenz in großskaligen Produktionsanlagen?

In großskaligen Industrieanlagen ist eine sichere und strukturierte Bedienung entscheidend, um konsistente Prozessdaten sicherzustellen. In der beschriebenen Lösung werden Bedienerkommentare direkt mit den Prozessdaten und archivierten Messwerten im zentralen System gespeichert und in die Visualisierung integriert. Ergänzt durch ein rollenbasiertes User-Management entsteht eine geschützte Umgebung, die sowohl Datenintegrität als auch nachvollziehbare Dokumentation über den gesamten Produktionsprozess gewährleistet.

Digitale Prozessüberwachung in der Bundglüherei

In der Bundglüherei der Aluminium Norf GmbH durchlaufen jedes Jahr rund 300 Tausend Tonnen gewalztes Aluminium die insgesamt 25 Bundglühöfen. Durch gezieltes Erhitzen und Abkühlen unter Schutzgasatmosphäre wird das behandelte Material, das letztlich in der Druck-, Verpackungs- und Automobilindustrie weiterverarbeitet wird, dabei in seinen mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften optimiert.

Für den Betreiber des größten Aluminiumschmelz- und Walzwerks der Welt ist es daher notwendig, die wichtigsten Prozessdaten der einzelnen Bundglühöfen (z.B. Ofenzonentemperatur, Schutzgasmenge, Schutzgasgehalt oder Ofendruck) zuverlässig zu erfassen, zu überprüfen und langfristig auszuwerten. Bislang erfolgte dies mithilfe von Papierschreibern. Da die Schriebe bei der Prozessüberwachung und -steuerung eine essenzielle Rolle für die Mitarbeiter einnehmen, und die Wartungen der Schreiber zunehmend zeitintensiv wurden, sollten diese durch ein moderneres, digitales System abgelöst werden. Die Wahl des Aluminiumproduzenten fiel, auch aufgrund der bestehenden, positiven Erfahrungen aus dem Warm- und Kaltbandbereich, auf das iba-System zur Messwerterfassung und -analyse.

Große Industriehalle mit Aluminiumcoils auf einer Förderanlage und umfangreichen Verarbeitungsmaschinen unter heller Beleuchtung

Die relevanten Prozess- und Ofensteuerungsdaten werden von zwei ibaPDA-Systemen erfasst und kontinuierlich auf einem zentralen ibaHD-Server gespeichert. Mithilfe der Time-Period-Funktionalität können den einzelnen Glühchargen die jeweiligen Zeiträume der archivierten Datensätze zugeordnet werden. Die Weiterverarbeitung dieser einzelnen Time-Periods erfolgt dann automatisch mittels ibaDatCoordinator.

Zudem stellt Alunorf sicher, dass zukünftig über einen langen Zeitraum problemlos einzelne Glühchargen miteinander verglichen werden können, gerade im Fokus der Prozessstabilität. Im Vergleich zum bisherigen Papierschrieb bietet das iba-System damit eine deutlich effizientere Lösung für den langfristigen Nachweis und die Dokumentation historischer Prozessdaten.

Wichtig dabei war, dass die Anlagenbediener weiterhin die Möglichkeit hatten, glühenbezogene Kommentare zu erzeugen, die zusammen mit den anderen Prozessdaten und den DAT-Files der beiden ibaPDA-Systeme in ibaHD-Server archiviert werden. Diese Möglichkeit wurde in die zentrale Visualisierung (ibaQPanel) integriert, die in enger Abstimmung mit dem Aluminiumhersteller entwickelt wurde. Diese Darstellung greift dabei auf die gespeicherten HD-Daten zu und ermöglicht eine zentrale Anzeige der Daten aller Öfen, obwohl diese mit zwei getrennten ibaPDA-Systemen erfasst werden.

Die Visualisierung steht den Bedienern sowohl in den Steuerständen als auch mobil auf einem Tablet zur Verfügung. Die Größe des Projekts zeigt sich in der Vielzahl an Ansichten: Mehr als 70 Layouts sind für eine detaillierte Darstellung der Prozesse entstanden. Ein durchdachtes User-Management sorgt dafür, dass sowohl die ibaQPanel-Visualisierungen als auch die zugrundeliegenden Systeme vor unbefugtem Zugriff geschützt sind.

Beispiel: Ofenbezogene Prozessvisualisierung

Um einen schnellen Überblick über alle Öfen zu bekommen, hat Alunorf zur Prozessvisualisierung eine zentrale Übersicht erstellt, die aus drei Sublayouts besteht. Hierbei können die wichtigsten Prozessmesswerte online über die Zeit dargestellt werden. Die Zeitachse wurde dabei so angepasst, dass diese eine Übersicht über den kompletten Glühvorgang darstellt: Geht die Glühzeit über fünf Minuten hinaus, dann wächst die dynamische Zeitachse mit. Ein Zoom in die einzelnen Graphen ist jederzeit möglich, um kleinere Zeitbereiche anzuzeigen.

Zudem wurde für die wichtigsten Prozessmessgrößen ein Toleranzfenster definiert, bei dessen Über- bzw. Unterschreitung eine Warnung für die Nutzer ausgegeben wird.

Vorteile

Zentrale Visualisierung

aller Ofendaten trotz getrennter Erfassung

Einfache Langzeitarchivierung

der Daten, inklusive angefügter Kommentare

Automatische Alarmbenachrichtigungen

zur Unterstützung der Prozessüberwachung

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Die Einführung des iba Systems hat nicht nur unsere Arbeitsabläufe optimiert, sondern auch die Qualität und Transparenz unserer Prozesse deutlich erhöht.

Marcus Kesselmans
Prozessingenieur, Aluminium Norf GmbH

Verwendete Funktionen

Die folgenden Funktionen des iba-Systems werden in dieser Applikation verwendet.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Welche Möglichkeiten gibt es zur zentralen Erfassung und langfristigen Archivierung von Ofen- und Prozessdaten in der Aluminiumindustrie?: Für die zentrale Erfassung und Archivierung von Ofen- und Prozessdaten kommen häufig verteilte Messsysteme zum Einsatz, die ihre Daten kontinuierlich an einen zentralen Speicher übertragen. In der beschriebenen Anwendung werden die Signale aus mehreren Messsystemen zusammengeführt und auf einem zentralen ibaHD-Server gespeichert, wodurch eine durchgängige Historie aller relevanten Prozessgrößen entsteht. Dies ermöglicht eine langfristige Dokumentation von Ofenparametern und verbessert die Vergleichbarkeit von Glühchargen über Jahre hinweg.
Welche Vorteile bietet die digitale Prozessvisualisierung für die Überwachung komplexer Glühprozesse mit mehreren Öfen?: Digitale Visualisierungssysteme ermöglichen eine konsolidierte Darstellung aller Ofendaten in einer zentralen Oberfläche, selbst wenn die Daten aus getrennten Erfassungssystemen stammen. In der Anwendung wird eine auf ibaQPanel basierende Visualisierung genutzt, die Prozesswerte mehrerer Bundglühöfen synchron darstellt und über Zeitverläufe analysierbar macht. Dadurch erhalten Bediener einen schnellen Überblick über den Anlagenzustand und können Abweichungen frühzeitig erkennen und bewerten.
Auf welche Weise lassen sich Batch-bezogene Prozessdaten mit Zeitfenstern für eine effiziente Produktionsauswertung strukturieren?: Durch die Zuordnung von Prozessdaten zu definierten Zeitabschnitten lassen sich einzelne Produktionschargen klar voneinander abgrenzen und gezielt analysieren. In der beschriebenen Lösung werden sogenannte Time-Periods verwendet, um Glühchargen automatisch mit den entsprechenden Messdaten aus ibaHD-Server zu verknüpfen. Diese Struktur ermöglicht eine effiziente Auswertung, da jede Charge als eigenständiger Datensatz betrachtet und gezielt mit anderen verglichen werden kann.
Welche Rolle spielt die integrierte Alarmierung bei der Überwachung thermischer Industrieprozesse?: In thermischen Prozessen wie der Bundglüherei ist eine kontinuierliche Überwachung kritischer Parameter entscheidend, um Qualität und Prozessstabilität sicherzustellen. Durch definierte Toleranzbereiche können Abweichungen bei Ofenzonen, Gasatmosphäre oder Druck automatisch erkannt und als Warnung ausgegeben werden. In Kombination mit einer zentralen Visualisierung unterstützt das System so eine schnelle Reaktion des Bedienpersonals und reduziert das Risiko von Qualitätsabweichungen.
Welche Ansätze unterstützen eine sichere Bedienerinteraktion und Datenkonsistenz in großskaligen Produktionsanlagen?: In großskaligen Industrieanlagen ist eine sichere und strukturierte Bedienung entscheidend, um konsistente Prozessdaten sicherzustellen. In der beschriebenen Lösung werden Bedienerkommentare direkt mit den Prozessdaten und archivierten Messwerten im zentralen System gespeichert und in die Visualisierung integriert. Ergänzt durch ein rollenbasiertes User-Management entsteht eine geschützte Umgebung, die sowohl Datenintegrität als auch nachvollziehbare Dokumentation über den gesamten Produktionsprozess gewährleistet.