Modulare Bediensysteme meistern Lebenszyklus, Patchpflicht und Audit-Trail

Zukunftssichere HMI-Konzepte für die Prozessindustrie

In der Pharma- und Chemieproduktion treffen jahrzehntelange Anlagenlaufzeiten auf kurzlebige Elektronik. Modulare und remote zu wartende HMI-Konzepte denken den Lebenszyklus vom Reinraum bis zur Leittechnik neu und entschärfen typische Pain-Points.

Yannick Klein Yannick Klein Pepperl+Fuchs

16. Juli 2026 - 08:45

Personen in Schutzanzügen überprüfen Daten an einem Monitor in einem sauberen Industrieraum.

Reinraum-Wandkonsole in Duplex-Ausführung mit mehreren Prozessanzeigen

Pepperl+Fuchs

Ein Operator im pharmazeutischen Abfüllbereich meldet ein flackerndes HMI. Die Anzeige zuckt, Eingaben werden nicht erkannt. Der Verdacht: Hardwaredefekt. Doch statt eines schnellen Tauschs heißt es: Ausbau, Versand, Warten. Der laufende Batch wird gestreckt, die Produktionslinie steht. Das nächste Audit steht vor der Tür. Solche Situationen sind Alltag in vielen Chemie- und Pharmabetrieben. Sie zeigen, wie dringend HMI-Konzepte gebraucht werden, die den realen Anforderungen langlebiger Anlagen gerecht werden – und nicht zum Risiko für Verfügbarkeit, Audit und Flexibilität werden.

Realität im Lebenszyklus – wenn Technik altern lässt

Produktionsanlagen in der Prozessindustrie sind auf Jahrzehnte ausgelegt. HMIs hingegen altern schneller – Displays verblassen, Touchscreens reagieren träge, Netzteile fallen aus. Kommt es zum Defekt, bedeutet der Tausch häufig: Reinraum betreten, Gerät komplett ausbauen, Wochen auf Ersatz warten – bei gleichzeitig laufender Produktion oft ein No-Go.

Moderne Industrieanlage mit mehreren Edelstahltanks, Rohrleitungen und Bedienkonsole in hellem Raum. — HMI-Systeme müssen mit der jahrzehntelangen Laufzeit von Pharma- und Chemieanlagen mithalten. Veraltete Systeme gefährden Verfügbarkeit, Audit-Sicherheit und Cyberresilienz.

Dabei sind Änderungen am HMI immer auch ein Compliance-Thema. In GMP-kritischen Umgebungen kann ein simples Update eine Revalidierung auslösen. Betreiber stehen vor der Wahl: Risiken eingehen oder notwendige Updates verschieben. Cybersecurity, Patchpflichten und neue Regularien wie NIS2 oder der Cyber Resilience Act verschärfen diesen Zielkonflikt zusätzlich. Gleichzeitig verändert sich die Produktion selbst. Kleinere Chargen, häufigere Produktwechsel, neue Standorte – all das erfordert mobile, flexible und remote administrierbare HMI-Systeme. Klassische „Einschicken-und-warten“-Ansätze geraten dabei an ihre Grenzen.

Modularität als Antwort

Die Visunet-Serie von Pepperl+Fuchs bietet einen alternativen Ansatz: modular statt monolithisch. Display, Rechner und Netzteil sind als separate, vor Ort tauschbare Module konzipiert. Das heißt, bei Ausfall muss nicht das ganze Gerät ausgebaut werden. Ein gezielter Komponententausch im Feld genügt, auch im explosionsgefährdeten Bereich bis Zone 1/21. Die GMP-Umgebung bleibt unberührt, Stillstand wird minimiert.

Industrieanlage mit Tanks, Rohrleitungen und zwei Monitoren zur Prozessüberwachung. — Modulares HMI-System mit gleichzeitiger Anzeige und Bedienung von MES und DCS

Auch das Gehäusedesign ist auf die Anforderungen im Hygienebereich abgestimmt: Edelstahl, glatte Glasfront, keine Toträume. Die Geräte erfüllen IP66 und sind für den Einsatz in Reinraumklassen bis B/C ausgelegt. In der Praxis kommen sie häufig in Klasse C oder D zum Einsatz – dort, wo Auditoren auf jedes Detail achten.

Remote Management ohne Reinraumzugang

Partnerschaft mit Körber – Lebenszyklen durchgängig denken

Pepperl+Fuchs und Körber arbeiten seit 2025 gemeinsam daran, die Integration der Visunet-HMIs in das PAS-X-MES technisch weiter zu optimieren. Ziel ist ein reibungsloser und verlässlicher Betrieb im Feld – gerade in validierten Pharmaumgebungen. Die Geräte sind heute bereits PAS-X-ready – also technisch kompatibel mit dem führenden MES für die Life-Science-Industrie. Gemeinsam arbeiten beide Partner daran, die Integration weiter zu standardisieren: mit spezifischen Konfigurationsprofilen, abgestimmten Empfehlungen und langfristig wartbaren Systemstrukturen. Für Betreiber bedeutet das mehr Planungssicherheit über den gesamten Lebenszyklus hinweg – von der ersten Inbetriebnahme bis zum updatefähigen, nahtlosen Betrieb in der digitalisierten Produktion.

Mit der Thin-Client-Firmware Visunet RM Shell und dem zentralen Tool Visunet Control Center lassen sich Konfiguration, Updates und Nutzerverwaltung aus der Ferne steuern. Ein Betreten des Reinraums entfällt – eine massive Erleichterung für Wartung, IT und Qualitätssicherung. Updates erfolgen sicher, dokumentiert und nachvollziehbar – im Sinne von GMP, Annex 11 und 21 CFR Part 11.

Die Basis dafür bildet Microsoft Windows 10 IoT Enterprise LTSC, auf dem die Visunet RM Shell aufsetzt. Dieser „Long-Term Servicing Channel“ garantiert bis zu zehn Jahre Security-Support – ohne automatische Funktionsänderungen oder Feature-Zwangsupdates. Für Betreiber bedeutet das: planbare Wartung, langfristige Betriebssicherheit und Audit-Konformität über den gesamten Lebenszyklus hinweg.

Sicherheitsaspekte sind zusätzlich integriert: Mehrfaktor-Login via RFID, rollenbasierte Benutzerverwaltung und lückenlose Audit-Trails schaffen Transparenz. Damit sind die HMIs auch im Lichte neuer Cyberregulierungen auf der sicheren Seite. Betreiber gewinnen so neue Souveränität über den kompletten Lebenszyklus ihrer Systeme.

„Grundlage für konsistente und zuverlässige User Experience“

P+F: Wie lassen sich die Systeme in bestehende Leittechnik-Infrastrukturen integrieren, die beispielsweise noch nicht auf moderne Ethernet-Strukturen setzen? Und wie verhält es sich hier mit den Vorteilen?

Die Systeme sind nicht Teil des Leitsystem-I/O-Systems, sondern werden auf der IT-Seite angebunden. Dadurch lassen sie sich auch in bestehende Infrastrukturen integrieren, die noch nicht vollständig auf moderne Ethernet-Strukturen ausgelegt sind. Bereits vorhandene Cat.-6-/Cat.-7-Verkabelungen aus früheren KVM-Extender-Strukturen können dabei häufig weiter genutzt werden.

Bei einer Modernisierung wird der bisherige Konverter durch einen Switch ersetzt, sodass Ethernet durchgeroutet und Thin Clients integriert werden können. Der Vorteil liegt in der Weiternutzung bestehender Infrastruktur bei gleichzeitiger schrittweiser Modernisierung.

Klassische KVM-Lösungen sind in der Reichweite meist auf rund 100 m begrenzt, während frühere proprietäre Übertragungen teils 150 bis 200 m ermöglichten. Ethernet-basierte Strukturen sind dafür heute deutlich flexibler und besser skalierbar.

P+F: Wie vertragen sich Modularität und schnelle Updates mit notwendigen Zertifizierungen, vor allem im regulierten Umfeld?

Das liegt grundsätzlich in der Verantwortung des Endkunden. Gerade im regulierten Umfeld entsteht hier ein Spannungsfeld, das sich durch den CRA weiter verschärft, da Sicherheitsupdates künftig verpflichtend eingespielt werden müssen. Das kann im Widerspruch zu bestehenden Dokumentations- und Freigabeprozessen stehen.

Um diesen Konflikt zu entschärfen, ist wichtig, dass wir nicht Teil des Audit-Trails sind. Der Audit-Trail beginnt erst in dem System, mit dem wir uns verbinden. Dadurch sind unsere Komponenten in der Regel nicht Bestandteil der festen GMP-Dokumentation.

Auf der Softwareseite bleibt das System generisch, bis tatsächlich eine Passworteingabe oder Interaktion mit dem Zielsystem erfolgt. Auf der Hardwareseite unterstützt die Modularität die Dokumentation zusätzlich: Die Seriennummer des Gesamtsystems bleibt gleich, nur die Seriennummer einzelner Module, etwa der DPU, ändert sich. Dadurch ist im Regelfall nur eine Ergänzungsdokumentation erforderlich.

P+F: Sie heben die Kooperation mit Körber hervor. Gibt es ähnliche Bestrebungen für andere große Hersteller, beispielsweise für die in der Chemieindustrie weit verbreiteten Prozessleitsysteme?

Die Zusammenarbeit mit Körber ist für uns ein wichtiger und geschätzter Bestandteil unseres Partnernetzwerks. Darüber hinaus bestehen auch mit weiteren führenden Herstellern enge Partnerschaften, etwa mit Emerson, Rockwell und Honeywell. Sichtbar wird das unter anderem durch entsprechende Qualifizierungen und das Listing bei den jeweiligen Partnern.

Gleichzeitig sind wir in der Praxis auch mit weiteren Prozessleitsystemen im Einsatz. Über die Visunet-RM-Shell-Software ist der Zugriff auf PLS vergleichsweise einfach möglich, beispielsweise über Standard-Remote-Profile wie RDP, VNC oder browserbasierte Zugänge. Dadurch können wir grundsätzlich leitsystemherstellerunabhängig agieren.

Gerade deshalb haben diese Partnerschaften einen hohen Stellenwert: Sie ermöglichen eine optimale Abstimmung der Systeme und schaffen die Grundlage für eine konsistente und zuverlässige User Experience beim Endkunden.

Entscheider-Facts

HMI-Systeme müssen mit der jahrzehntelangen Laufzeit von Pharma- und Chemieanlagen mithalten. Veraltete Systeme gefährden Verfügbarkeit, Audit-Sicherheit und Cyberresilienz.
Die vorgestellten HMIs setzen auf vor Ort tauschbare Komponenten, was Stillstand und GMP-Risiken minimiert. Die zentrale Verwaltung ermöglicht Updates, Konfigurationen und Nutzerverwaltung ohne Reinraumbetritt.
Die zukunftssichere Architektur erfüllt aktuelle Anforderungen aus NIS2, CRA und Annex 11. Die Systeme bleiben über viele Jahre sicher, patchbar und auditkonform.