Flüssigkeitsanalyse im IIoT

Memosen 2.0-Sensoren können ebenfalls in Verbindung mit Liquiline-Messumformern oder unter Zuhilfenahme der
Field Xpert-Tablet-PCs in das IIoT-Ökosystem Netilion von Endress+Hauser integriert werden. Dort können die Sensor- und Diagnosedaten mithilfe verschiedener Anwendungen ausgewertet werden, was künftig präzise Voraussagen über den Zustand der Sensorik und über etwaigen Wartungsbedarf zulässt. Derweil ist die neue Memosens-Generation vollständig rückwärtskompatibel, sodass Anlagenbetreiber keinesfalls gezwungen sind, existierende Messlinien durch neue zu ersetzen. Neue Sensoren können ohne Einschränkungen mit bereits verbauten Transmittern der älteren Generation verwendet werden, dies schützt die getätigten Investitionen der Vergangenheit.

Bewertung des Sensorstatus

Bei den neuen pH-Sensoren wurde die Heartbeat-Funktionalität „Sensor Status“ überarbeitet. Die Belastungsfunktion erlaubt eine detailliertere Bewertung des aktuellen Sensorzustandes. Neben anderen Parametern berücksichtigt die Sensordiagnose die gemessenen pH-Werte, die Temperaturen, denen der Sensor ausgesetzt war, und den Faktor Zeit. Das Ergebnis ist eine zuverlässige Bewertung des Sensorzustandes, dies ermöglicht eine einfache Planung der Wartungsarbeiten bis hin zu einem eventuellen Sensortausch.

Auch für amperometrische Sauerstoffsensoren gibt es eine wichtige Verbesserung bei der Heartbeat-Funktionalität. Die neuen Sauerstoffsensoren verfügen jetzt über einen sogenannten Elektrolytzähler. Dieser gibt präzise Auskunft über den Zustand des Elektrolyten und informiert rechtzeitig über anstehende Wartungsarbeiten.

Tools für einfache Wartung und Instandhaltung

Auch ohne die Implementierung von Industrie 4.0 bzw. IIoT-Technologie helfen zahlreiche Online-Tools von Endress+Hauser bei allfälligen Wartungs- und Instandhaltungsvorgängen. Beispielsweise kann die Endress+Hauser-Operations-App – verfügbar für Smartphones und Tablets – dazu genutzt werden, einen Memosens 2.0-Sensor entweder durch Einlesen des aufgelaserten DMC (DataMatrix-Code) oder durch die manuelle Eingabe der Seriennummer eindeutig zu identifizieren. Die App ist dann in der Lage, dem Anwender vor Ort umgehende Informationen zum Sensor in Form von Dokumentationen und Wartungshinweisen oder Informationen zu notwendigen Ersatzteilen zur Verfügung zu stellen. Auch das Produktionsdatum, der detaillierte Bestellcode oder produktspezifische Zertifikate werden angezeigt. Wartungsarbeiten vor Ort werden durch diese Informationen vereinfacht und führen schneller zum Erfolg.

Einfacher Einsatz in Ex-Umgebungen

Mit der Memosens 2.0-Generation ist auch eine einfachere Instrumentierung in explosionsgeschützen Bereichen möglich. Bisher basierte die Zulassung auf einer Systemzulassung, bestehend aus dem Kabel CYK10 und den einzeln in der Zulassung aufgeführten Sensoren. Eine Erweiterung des Sensorportfolios war an dieser Stelle immer aufwendig. Jetzt haben alle Komponenten eine einzelne Zulassung, die Messstelle kann unter Berücksichtigung der entsprechenden Anschlusskennwerte einfach und sicher zusammengestellt, berechnet und installiert werden. Auch beim Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gilt dies. Die Installation vor Ort muss nicht verändert werden. An das Kabel CYK10 dürfen sowohl die Sensoren der ersten. Generation als auch die der neuen Generation angeschlossen und betrieben werden. Das schützt die Investition der Anwender der Memosens-Technologie der ersten Generation.

Endress+Hauser GmbH & Co.KG, Weil am Rhein

Nachgefragt:   Memosens 2.0: Nutzen für die Life Sciences IndustrIe

Über die Einführung der Memosens 2.0-Technologie im regulierten Umfeld sprach phpro mit Philipp Garbers, Branchenmanager Life Sciences Industrie, und Dr. Markus Heiny, Produktmanager Marketing Analyse, beide Endress+Hauser Deutschland.

Memosens-Sensoren der Version 2.0 sind nun auch für Anforderungen der Industrie 4.0 vorbereitet. Wie groß ist die Nachfrage aus der Pharmaindustrie aktuell?

Garbers: Die Memosens-Technologie hat sich als digitale Übertragungstechnologie zwischen Sensor und Messumformer über die letzten 15 Jahre sehr gut etabliert. Die Digitalisierung von Messstelleninformationen und Messwerten zwischen Sonde und Messumformer war also schon lange vor der großen Industrie 4.0-Welle akzeptiert und anerkannt. In den letzten Jahren war die digitale Technologie auch Voraussetzung dafür, dass man über die wichtigen Informationen, die neben dem eigentlichen Messwert zur Verfügung gestellt werden, überhaupt erst diskutieren konnte. Und hier ist die Nachfrage in der Pharmaindustrie sehr groß, denn die drei Hauptmotivatoren haben sich eher noch verstärkt: Compliance, Anlagenverfügbarkeit, Aufwands- und Kostenreduzierung.

Wo liegen die Gründe für die schleppende Umsetzung der Digitalisierung in dieser Branche?

Dr. Heiny: Neben den naturgemäß sehr hohen Ansprüchen der Pharmabranche an die Sicherheit der Prozesse aber auch der Daten, liegen die größten Hindernisse der Digitalisierung derzeit ganz allgemein im Silodenken und proprietären Insellösungen, die durch den Wettlauf der Plattformen und Datenmodelle entstanden sind. Wegen fehlender Interoperabilität und Durchgängigkeit ist die Implementierung von Digitalisierungs- und Industrie 4.0-Konzepten oft sehr komplex. Darüber hinaus scheut die Branche leider tendenziell grundsätzlich neue Technologien, wenn noch keine praktischen Erfahrungen damit vorhanden sind. Dann wird auch schnell nach der Behördenakzeptanz im GMP-Umfeld gefragt. Die Behörden können aber natürlich noch keine eigene Sicht gebildet haben, wenn nicht jemand aktiv und mutig vorangeht. Da liegt ein klares Henne-Ei-Problem.

Wie lassen sich diese Hürden überwinden und wie kann Endress+Hauser seine Pharmakunden bei der Einführung dieser neuen Technologien unterstützen?

Garbers: Für den Bereich der Sicherheitsansprüche oder auch -bedenken lässt sich als ganz konkretes Beispiel die Endress+Hauser-Bluetooth-Technologie nennen, die vom anerkannten deutschen Fraunhofer Institut auf sichere Verschlüsselung hin geprüft und zertifiziert wurde. Darüber hinaus zeigen sowohl die Zertifizierung von Endress+Hauser nach IEC 62443-4-1 für Produktentwicklung nach höchsten Sicherheitsanforderungen im Bereich Cybersicherheit als auch die ISO 27001-Zertifizierung unseres Unternehmens, dass wir in dieser Hinsicht ein fortschrittlicher und verlässlicher Partner sind. Die internationale ISO 27001-Norm bietet beispielsweise einen strukturierten Ansatz, um die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der produzierten und verarbeiteten Informationen in Organisationen und Unternehmen zu schützen.

Das Thema fehlende Interoperabilität und Durchgängigkeit muss sicherlich längerfristig betrachtet werden. Wir haben sehr schnell festgestellt, dass wir bei der Umsetzung unserer Digitalisierungs- und Industrie-4.0-Lösungen bei unseren Kunden immer mit vielen anderen Playern aus OT und IT zusammentreffen. Die Erkenntnis daraus lautet: Digitalisierung funktioniert nur gemeinsam und man muss auch mal Neues und Unbekanntes wagen.

Mit Memosens 2.0 können nun Anwender Industrie 4.0-Konzepte auch in der Praxis der Flüssigkeitsanalyse angehen. Welche Vorteile ergeben sich daraus speziell für die Pharmaindustrie?

Dr. Heiny: Moderne Feldgeräte generieren eine Menge an Daten – neben den eigentlichen Messwerten werden zusätzlich eine Vielzahl von Diagnose- und Monitoringdaten erzeugt. Wenn diese Daten richtig interpretiert und in den richtigen Kontext gesetzt werden, können daraus wertvolle Informationen gewonnen werden, beispielsweise für eine vorausschauende Wartung oder zur Optimierung von Prozessen. Mit Memosens 2.0 haben wir zunächst die Grundlagen für erweiterte Diagnose und Monitoring der Messstellen insgesamt und der Sensoren im speziellen geschaffen. Dieser Schritt erlaubt unter anderem wichtige Weiterentwicklungen im Bereich Condition Monitoring. Letztendlich geht es dabei darum, unsere Kunden bei der weiteren Optimierung und Vereinfachung Ihres Wartungsprozesses zu unterstützen.

Autoren: Dagmar Bracht Martin Freudenberger Florian Kraftschik Einar Möller

Group Leader Marketing Sensors,
Endress+Hauser Liquid Analysis

Produktmanager Marketing Sensors,

Endress+Hauser Liquid Analysis

Marketing Manager Kommunikation,

Endress+Hauser Deutschland

Produktmanager Marketing Analyse,

Endress+Hauser Deutschland