Wenn sich Produkte, Prozesse oder Produktionsmengen ändern, gewinnt die Anpassungsfähigkeit von Produktionsanlagen an Bedeutung. Eine Möglichkeit dafür sind modulare Anlagenkonzepte, bei denen einzelne Prozessmodule je nach Produktionsaufgabe zu einer Gesamtanlage verbunden werden. Damit diese Module effizient zusammenwirken, braucht es eine einheitliche Beschreibung ihrer Funktionen, Daten und Schnittstellen. Genau hier setzt das Module Type Package, kurz MTP, an. Es schafft eine standardisierte, herstellerneutrale Schnittstelle und ermöglicht die flexible Integration von Prozessmodulen in eine übergeordnete Prozessführung, die Process Orchestration Layer, kurz POL. In dieser Ebene werden die Funktionen der Module zusammengeführt und koordiniert. Dadurch eignet sich MTP auch für modulare Produktionsanlagen in der Pharmaindustrie, etwa bei kleinen Chargen, häufigen Produktwechseln oder kurzen Entwicklungszyklen.
Das zentrale Potenzial von MTP liegt in der klaren Trennung zwischen der lokalen Automatisierung eines Prozessmoduls und seiner übergeordneten Orchestrierung. Das Modul kontrolliert seine eigenen Abläufe und stellt definierte Funktionen als standardisierte Dienste bereit. Die POL koordiniert diese Dienste entsprechend dem gewünschten Gesamtprozess.
Für Anlagenbauer, Hersteller von Package Units und Betreiber ergeben sich daraus mehrere Perspektiven: Bereits entwickelte Module können in unterschiedlichen Anlagenkonfigurationen wiederverwendet werden. Standardisierte Schnittstellen unterstützen zudem die Kombination von Modulen verschiedener Hersteller. Bedienbilder, Prozesswerte, Alarme und Dienste können strukturiert in die übergeordnete Prozessführung integriert werden. So entsteht die technische Grundlage für ein durchgängigeres Engineering und ein möglichst einheitliches Bedienkonzept.
TwinCAT MTP verbindet Standardisierung mit durchgängigem Engineering
Mit TwinCAT MTP integriert Beckhoff das Module-Type-Package-Konzept direkt in die TwinCAT-Engineering-Umgebung. Die Lösung besteht im Wesentlichen aus TwinCAT MTP Engineering und TwinCAT MTP Runtime. In TwinCAT MTP Engineering wird zunächst die standardisierte Schnittstelle des Prozessmoduls definiert. Dazu gehören die angebotenen Dienste, Parameter, Zustände, Visualisierungsobjekte und Abhängigkeiten. Auf dieser Grundlage kann die MTP-Datei bereits vor der eigentlichen Programmierung erzeugt werden.
Anwendungsbeispiel: Ajinomoto Omnichem nutzt TwinCAT MTP
Wie MTP in einer industriellen Anlage eingesetzt werden kann, zeigt ein gemeinsames Projekt von Ajinomoto Omnichem, Beckhoff und COPA-DATA. Ajinomoto Omnichem ist Teil der Ajinomoto-Gruppe und stellt unter anderem pharmazeutische Wirkstoffe und Zwischenprodukte her.
Im Mittelpunkt des Anwendungsfalls steht eine modular aufgebaute Continuous-Flow-Anlage.
Eine Besonderheit ist der Einsatz des MTP-Hub-Konzepts: Die Module wurden auf einer zentralen Beckhoff-Steuerungsplattform als voneinander unabhängige SPS-Programme implementiert und separat für die POL bereitgestellt. Die übergeordnete Prozessführung erkennt, welche Module aktuell verfügbar sind, und kann sie entsprechend der benötigten Prozesskette konfigurieren. Dadurch kann die Anlagenstruktur verändert werden, ohne die zentrale Steuerung für jede neue Konfiguration grundlegend anzupassen.Damit wird MTP zu einem Bindeglied zwischen Anlagenmodul und Prozessführung. Für Pharmaunternehmen entsteht eine Architektur, mit der sich neue Prozesse schneller integrieren, bestehende Anlagen flexibler nutzen und modulare Produktionskonzepte schrittweise ausbauen lassen.
Weitere Informationen über MTP
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