Am Zielbild der autonomen Anlage führt für die Prozessindustrie kein Weg vorbei. Das wurde nach der Keynote von KROHNE, dem Sponsor der NAMUR-Hauptsitzung 2025, mehr als deutlich. Attila Bilgic (CEO) und Dagmar Dirzus (Vice President of AI & Platform Business) zeigten an praktischen Beispielen, wie sich KI nicht nur im Greenfield bestmöglich einsetzen lässt, sondern auch, wie Brownfield-Anlagen von AI profitieren können.

Die Prozessindustrie muss in KI investieren, aber gezielt und intelligent

Obwohl die Chemie- und Pharmaindustrie aktuell mit einer schwierigen Wirtschaftslage, hohen Energiekosten und einer Inflation zu kämpfen hat, sei es gerade für die Prozessindustrie unerlässlich, in Zukunftstechnologien zu investieren. Dies müsse jedoch gezielt und vor allem intelligent geschehen. Dafür brauche es allerdings mehr Risikofreudigkeit, wie sie z. B. in den USA gelebt wird.

Wer mehr Mut beweist und KI durchdacht einsetze, könne in gleich mehrer Weise von KI profitieren. Nicht nur würde die Arbeitsproduktivität der ohnehin raren Fachkräfte steigen, weil Routinetätigkeiten an die AI übergeben werden, auch würden durch die notwendige Vernetzung Silos effektiv aufgebrochen und so neue Potenziale erschlossen. Voraussetzung dafür seien neben der technischen Expertise aber vor allem starke Partnerschaften, für Bilgic und Dirzus der Schlüssel zur Steigerung der Innnovationsfähigkeit.

Drei Meilensteine auf dem Weg zur autonomen Anlage

Die beiden Keynote-Speaker beließen es aber nicht bei bereits bekannten Binsenweisheiten, sondern lieferten mit fortlaufender Dauer ein ziemlich detailliertes Zukunftsbild der Autonomie in der Prozessindustrie. Auf dem Weg zur autonomen Anlage hat KROHNE dafür drei wesentliche Meilensteine definiert:

1. Connectivity: Die Grundvoraussetzung für die Digitalisierung und Vernetzung
2. Beyond Diagnostics: Durch interoperable Komponenten, Lösungen und Systeme und einen standardisierten Datenaustausch über die Verwaltungsschale können Mehrwerte gehoben werden und gleichzeitig Potenzial für weitere Effizienzgewinne identifiziert werden
3. Intelligence in Every Measure: Maximierung der relevanten Anlagenerkenntnisse, denn sie sind die Grundlage für die Optimierung.

Neben KI sei dafür vor allem die Verwaltungsschale ein zentrales Instrument. Nur sie liefere die Flexibilität und Erweiterbarkeit in einem einzigen Container und ermögliche über ihre Teilmodelle wichtige Features wie etwa Plug-and-Produce oder die Erfüllung von Standards wie z. B. den Digital Product Passport über das Submodel „Digital Nameplate“.

Zwei Praxisbeispiele für teilautonome Systeme

Als besonderes Schmankerl präsentierte KROHNE in seinem Vortrag gleich zwei Praxisbeispiele, in denen KI bereits als intelligenter Berater zur Seite steht. Spannend dabei: beide Lösungen sind im Brownfield realisiert worden und es gab keinerlei technologische Hürden.

Technikumsanlage mit NOA und APL bei Evonik

So wurde in einer Technikumsanlage bei Evonik gezeigt, wie Daten über Ethernet-APL, den 2. Datenkanal von NOA und OPC UA gewissermaßen „an der Automatisierungstechnik vorbei“ in höhergelagerte Systeme weitergegeben werden können, wie Gast-Referent Thomas Scherwietes erläuterte. Neben den schnellen APL-Geräten sind aber auch hier, wie es sich für eine Bestandsanlage in der Prozessindustrie gehört, weiterhin 4…20-mA-Sensoren involviert. Über moderne Sensorik gepaart mit moderner Datenübertragung und Verarbeitung landen so mehr Daten aus bestehenden Messgeräten direkt in SQL-Datenbanken. Dieses „Mehr“ an Wissen trage anschließend dazu bei, „dass Chemie wirklich die Chemie steuert“, wie es Scherwietes treffend formulierte. Noch tiefer werden diese Einblicke dann, wenn KI ins Spiel kommt und die nun größere Datenflut zielgerichtet analysiert sowie im Anschluss Anpassungen und Optimierungen vorschlägt.

Predictive Maintenance in einer TMP-Anlage bei Lanxess

Als zweiter Gast-Referent war dann Ulrich Christmann auf der Bühne, der berichtete, wie KI entscheidend dabei helfen kann, vorausschauende Wartungskonzepte in der Realität umzusetzen. Im Fokus des Projekts stand eine TMP-Anlage bei Lanxess, deren Wärmetauscher durch Fouling regelmäßiger Spülungen bedürfen. Bislang wurde der Zeitpunkt für diese Reinigungen von erfahrenen Fachleuten und ihr Erfahrungswissen ermittelt. Während dieser Spülungen kann jedoch nicht produziert werden, was eine Optimierung der Zeiträume besonders lukrativ macht.

Über gezielte Nachrüstungen und interoperable Kommunikation dank PROFINET, HART und APL in Kombination mit KI-basierter Mustererkennung war Lanxess in der Lage, die Bestandsanlage im Retrofit smart werden zu lassen. Die Nachrüstungen schaffen mehr als reine Transparenz, sondern ermöglichen echte datenbasierte Optimierung über systemübergreifende Kommunikation. „Auch eine Brownfield-Anlage hat mit vernetzter Instrumentierung das Potenzial zur autonomen Produktion“, so das treffende Fazit von Christmann. 

KI als intelligente Berater

KROHNE zeigte anhand der beiden Beispiele, wie mit aktuell schon verfügbarer Technologie und konsequente Digitalisierung heute bereits teilautonome Systeme realisiert werden können. Dabei werden menschliche Fachleute in Zukunft aber nicht ersetzt, viel mehr werden KI-basierte Systeme zu intelligenten Beratern, die mit Optimierungsvorschlägen und Informationen zur Seite stehen.

Eine besondere Rolle kommt dabei den Feldgeräten und insbesondere der Sensorik zu. Messinstrumente werden in Zukunft zu „intelligenten Schlussfolgerungsmaschinen“, die nicht nur Daten, sondern bereits kontextualisierte Informationen liefern. Dies ermöglicht auch virtuelle Soft-Sensoren, die Daten verschiedener Assets kombinieren.

Bis wir dann aber über wirklich autonome Anlagen sprechen können, werden laut Bilgic und Dirzus bei der bewährten Geschwindigkeit der Prozessindustrie noch 20 Jahre vergehen. So viel Zeit habe die Industrie aber nicht, weshalb es gelte, bereits in zehn oder besser fünf Jahren die ersten Realisierungen abzuschließen. Dafür notwendig sei aber nicht nur eine durchdringende und flächendeckende Digitalisierung, sondern auch eine starke Kooperation der verschiedenen Akteure und Stakeholder sowie ein Kulturwandel innerhalb der Unternehmen.

„Wir brauchen mehr Offenheit, mehr Pragmatismus“, rief Attila Bilgic dem Auditorium zum Schluss zu.

Weitere Informationen gibt es unter http://www.krohne.com.