Einheitliche SPS-DCS-Steuerungsplattformen steigern die Effizienz in der Fabrik

Einheitliche SPS-DCS-Steuerungsplattformen steigern nachweislich die Effizienz in der Fabrik

Die moderne industrielle Automatisierung steht unter ständigem Druck durch steigende Arbeitskosten und eine unvorhersehbare Nachfrage. Deshalb sind integrierte SPS-DCS-Architekturen zu einem Wettbewerbsvorteil geworden, auf den Unternehmen nicht verzichten können. Diese Plattformen vereinen die diskrete Steuerung und die Prozesssteuerung in einem einzigen System. So erhalten Hersteller in Echtzeit Einblick in ganze Produktionslinien. Branchen-Benchmarks zeigen, dass Anlagen mit einer einheitlichen Steuerung die Gesamtanlageneffektivität (OEE) von 60–65 % auf 80–90 % steigern. Dadurch erhöht sich die Produktionsleistung direkt um 20–35 %, ohne dass neue Maschinen angeschafft werden müssen. Zudem sinken ungeplante Ausfallzeiten um 30–50 %, wodurch die Umsatzströme gesichert werden.

Der Abbau von Datensilos senkt die Betriebskosten

In älteren Anlagen sind häufig voneinander getrennte SPS- und DCS-Inseln im Einsatz. Diese Silos führen zu Kommunikationslücken und treiben die Wartungskosten in die Höhe. Durch die Integration beider Architekturen lassen sich daher redundante Hardware und zusätzlicher Engineering-Aufwand vermeiden. So integrierte Dow Chemical beispielsweise die Steuerung von Dampfturbinen in seine DCS-Plattform. Dadurch konnte das Unternehmen separate SPS-Systeme abschaffen und die Installationskosten deutlich senken. Ein Hersteller von Glasfasern reduzierte die Ausfallzeiten nach der Vereinheitlichung seiner Steuerungsebene ebenfalls um 45 %. Dank besserer Übersicht sank außerdem der Rohmaterialbestand um 28 %.

Warum Datensilos in der Fabrikautomatisierung fortbestehen

Viele Anlagen haben separate Steuerungssysteme verschiedener Anbieter übernommen. Moderne industrielle Automatisierung erfordert jedoch eine gemeinsame Datenebene. Meiner Erfahrung nach liegt das größte Hindernis nicht in der Technologie, sondern in der internen Zuständigkeit. Teams sträuben sich oft dagegen, die Steuerung zu teilen, weil sie einen Verlust an Autonomie befürchten. Ein schrittweiser Migrationsplan löst dieses Problem meist.

Vorausschauende Wartung senkt ungeplante Ausfallzeiten drastisch

Integrierte Architekturen ermöglichen fortschrittliche Analysen und vorausschauende Wartung. Sensoren überwachen kontinuierlich den Zustand der Anlagen sowohl in SPS- als auch in DCS-Bereichen. So erhalten Wartungsteams frühzeitig Warnungen, bevor Ausfälle auftreten. Fallstudien zeigen, dass dieser Ansatz die Zahl der Störungen in Verpackungsanlagen um 42 % senkt. Zudem sinkt der Energieverbrauch durch eine optimierte Prozesssteuerung um 10–20 %. Diese Einsparungen summieren sich rasch und gleichen die Investition in die Automatisierung üblicherweise innerhalb von 12 bis 24 Monaten aus.

So funktioniert die vorausschauende Wartung mit PLC und DCS

PLC-Daten erfassen schnelle diskrete Ereignisse, beispielsweise die Erkennung von Blockaden. DCS-Daten erfassen langsame Prozesstrends, beispielsweise Temperaturabweichungen. Werden beide Datenströme zusammengeführt, können Analysen Ursachen domänenübergreifend miteinander verknüpfen. Hierin liegt der besondere Mehrwert einheitlicher Steuerungssysteme.

Zentralisierte Daten ermöglichen schnellere Entscheidungen

Einheitliche Steuerungssysteme bieten Bedienern und Technikern ein zentrales Dashboard. Dadurch werden Entscheidungen dank Produktionsdaten in Echtzeit 60 % schneller getroffen. Bediener können Prozesse sofort anpassen, ohne zwischen mehreren Benutzeroberflächen wechseln zu müssen. Zudem sinkt der Schulungsaufwand, da die Mitarbeitenden eine statt mehrerer Plattformen erlernen. Diese Standardisierung verbessert die Zufriedenheit und Bindung der Mitarbeitenden. Letztendlich verwandelt die zentrale Übersicht reaktives Handeln in proaktives Management.

Bedienerfreundlichkeit in einer einheitlichen Leitwarte

Eine einzige Benutzeroberfläche verringert die kognitive Belastung bei Schichtübergaben. Außerdem können Techniker Fehler schneller beheben, da Alarme und Trends im selben Kontext angezeigt werden. In der Praxis ist diese Betriebserfahrung ebenso wichtig wie die zugrunde liegende Technologie. Anbieter, die in die Benutzererfahrung investieren, gewinnen langfristige Kundenbindung.

Skalierbarkeit unterstützt langfristige Wachstumsstrategien

Integrierte PLC-DCS-Plattformen lassen sich effizient von einzelnen Maschinen auf ganze Anlagen skalieren. Hersteller können Produktionslinien hinzufügen, ohne die Steuerungsarchitektur neu gestalten zu müssen. Darüber hinaus erweitern Cloud-Anbindung und Edge Computing diese Vorteile über die Werksgrenzen hinaus. Der globale Markt für industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme spiegelt diesen Trend wider. DCS erreichte 2025 einen Anteil von 38,4 % am Segment der Steuerungssysteme. Prognosen zufolge wächst dieser Markt von 226,8 Milliarden USD auf 646,1 Milliarden USD bis 2035. Integrierte Architekturen bilden eindeutig die Grundlage für eine zukunftsfähige Fertigung.

Anwendungsfälle und Lösungsszenarien

Szenario 1: Steuerung einer Dampfturbine in einem Chemiewerk

Ein Chemiewerk ersetzt eigenständige SPS-Steuerungen für Turbinen durch eine DCS-Integration. Die Installationskosten sinken und die Bediener erhalten einheitliche Alarme. Ein veröffentlichter Fall von Dow Chemical veranschaulicht diesen Ansatz.

Szenario 2: Glasfaser-Produktionslinie

Ein Glasfaserhersteller vereinheitlicht die Steuerungsebene in den Bereichen Umformen und Aushärten. Die Ausfallzeiten sinken um 45 %, der Rohstoffbestand um 28 %.

Szenario 3: Vorausschauende Wartung in einem Verpackungsbetrieb

Ein Verpackungsbetrieb setzt domänenübergreifende Sensoren an SPS- und DCS-Anlagen ein. Die Zahl der Ausfälle sinkt um 42 %, der Energieverbrauch um 10–20 %.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine einheitliche SPS-DCS-Steuerungsplattform?

Es handelt sich um ein System, das die diskrete SPS-Logik und die Prozesssteuerung durch ein DCS kombiniert. Durch diese Vereinheitlichung entfallen getrennte Hardware-Inseln und es wird eine gemeinsame Datenebene genutzt.

Wie stark kann sich die OEE nach der Vereinheitlichung der Steuerung verbessern?

Branchenbenchmarks zeigen, dass die OEE von 60–65 % auf 80–90 % steigt. Das entspricht einer Produktionssteigerung von 20–35 % ohne neue Maschinen.

Erfordert die vorausschauende Wartung neue Sensoren?

Nicht immer. Bestehende SPS- und DCS-Tags liefern oft genügend Daten. Zusätzliche Vibrations- oder Temperatursensoren verbessern jedoch die frühzeitige Fehlererkennung.

Wie lange dauert es, bis sich die Investition in die Automatisierung amortisiert?

Die meisten einheitlichen Steuerungsprojekte amortisieren sich innerhalb von 12 bis 24 Monaten. Die Einsparungen ergeben sich aus weniger Ausfallzeiten, geringerem Energieverbrauch und niedrigeren Lagerbeständen.

Können ältere SPS- und DCS-Systeme schrittweise integriert werden?

Ja. Eine schrittweise Migration verbindet jeweils einen Bereich. Dieser Ansatz begrenzt Risiken und schützt die laufende Produktion.

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