PLM/Engineering

Integrated Engineering in der Prozessindustrie

Integrated Engineering ist heute im Bezug auf die Anlagenplanung in der Prozessindustrie in aller Munde. Und tatsächlich, es klingt verführerisch, alle Projektdaten in einer gemeinsamen Datenbasis zu sammeln und ein einziges Tool für den kompletten Lebenszyklus der Anlage zu nutzen, von der Konzept- und Basisplanung über Ausführungsplanung und Errichtung bis hin zur Inbetriebsetzung und zum Betrieb. Was in der Theorie gut klingt, funktioniert aber in der Praxis leider nicht.

Nur in den seltensten Fällen lässt sich eine ganze Firma auf eine einheitliche Softwarelösung umstellen. Von den zugehörigen Projektpartnern ganz zu schweigen. Die Realität der Prozessindustrie ist heterogen und somit sind es auch die Softwarelösungen. Man könnte heute fast den Eindruck gewinnen, es gäbe keine Alternativen zu Integrated Engineering. Tatsächlich haben Anwender aber die Wahl. Einfach ausgedrückt stehen sie vor der Entscheidung: „Alles aus einer Hand“ oder „Von allem das Beste“.

Beides hat auf den ersten Blick seine Vorzüge. Bei „alles aus einer Hand“ gilt es aber, einen Blick hinter die Kulissen zu werfen. Wie homogen ist die angeblich „monolithische“ Lösung wirklich? Denn nicht zwingend hat man es mit einer einheitlichen Datenbasis zu tun, in der keine Informationen redundant vorliegen. Vielmehr wurden für die „integrierte“ Lösung oft verschiedene Softwarekomponenten zusammengekauft und, wo der Aufwand zum Anpassen von Datenstrukturen an die einheitliche Lösung zu groß war, auf Vereinheitlichung verzichtet. Zudem ist bekanntermaßen jede Kette nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Entspricht in der integrierten Lösung beispielsweise das Tool zum Erstellen von R&I Fließbildern nicht der Anwendervorstellung, kann dieser nicht einfach auf alternative Lösungen zurückgreifen.

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Außerdem wird in Unternehmen heute nur noch selten an zentraler Stelle über die einheitliche Nutzung von Software entschieden. Fällt doch die Entscheidung für eine integrierte Lösung mit einem monolithischen System, ist der Umstieg mit viel Aufwand verbunden. Welche Lösungen externe Projektpartner nutzen, ist allerdings kaum zu beeinflussen. Die Softwarelandschaft wird in der Praxis also zwangsläufig trotz aller Bemühungen immer heterogen. Spätestens zu Anknüpfung ans Leitsystem werden Schnittstellen benötigt.

Heterogene Systeme fordern revisionssichere Schnittstellen
Also doch eher der Ansatz: von allem das Beste? Wo verschiedene Softwarelösungen zusammenarbeiten müssen, kommt es an den Schnittstellen zwangsläufig zu Herausforderungen. Das wissen die Automatisierungsexperten von Rösberg aus eigener Erfahrung. Ihr Prozessleittechnik-Planungssystem Prodok unterstützt den Anwender beim Planen und Errichten einer Anlage und begleitet zusammen mit dem Dokumentationstool Livedok eine Anlage über die Planungsphase hinaus während des gesamten Anlagenlebenszyklus, also auch im Anlagenbetrieb und bei der Instandhaltung.

Mit ihrem PLT-CAE-System müssen die Automatisierungsexperten immer wieder mit Schnittstellen zwischen der verfahrenstechnischen Planung und der Umsetzung in der Prozessleittechnik (PLT) umgehen. Wo verschiedene Systeme zusammenarbeiten, muss ein großes Augenmerk auf dem Datenaustausch liegen. Nur wenn nachvollziehbar ist, welche Daten oder Strukturen wann und von wem erstellt beziehungsweise geändert wurden, lassen sich Fehler vermeiden. Aus diesem Grund spielt bei Prodok der revisionssichere Datenimport eine wichtige Rolle.“

Adapter erlauben schnelle Integration
Bei Planung, Bau und Inbetriebnahme einer Anlage sind in der Regel sehr viele verschiedene Software-Tools im Einsatz. Alle liefern im gesamten Planungsablauf für die Dokumentation relevante Daten, die dem PLT-CAE-System übergeben werden müssen. Damit sich dieses reibungslos in die komplette Landschaft einfügt, braucht es zuverlässige Konzepte. Dubovy beschreibt den Lösungsansatz: „Wir entwickeln dazu so genannte „Adapter“. Hier werden die Daten, die andere an der Anlagenplanung beteiligten Softwaretools liefern, konvertiert und an Prodok übergeben. Gleichzeitig erhalten die Daten an dieser Stelle die Information, wann sie geändert wurden und von wem sowie einen Status, wie zum Beispiel „vorläufig“ oder „endgültig“.“

Über die Jahre haben die Automatisierungsexperten sehr viele solcher Adapter entwickelt, die sich für jedes weitere Projekt wieder verwenden lassen. Bei neuen Projekten kann also auf vorhandene Adapter zurückgegriffen werden, etwa für Smartplant P&ID, Autocad P&ID oder ähnliche Systeme. Auch branchenübliche Standards zum Datenaustausch zwischen Gewerken der Verfahrens- und Prozessleittechnikplanung beziehungsweise einzelnen Softwaresystemen wie ISO15926 oder Caex lassen sich mit den Adaptern abbilden. Wo Softwaretools auf diese Standards setzen, lässt sich die Anzahl der für ein Projekt notwendige Adapter reduzieren. Mit einem breiten erprobten Repertoire an solchen Adaptern ist die Integration des PLT-CAE-Systems in nahezu jede Planungsaufgabe schnell und einfach zu bewerkstelligen.

Revisionssicherer Datenimport bringt weitere Vorteile
Was zuerst nach zusätzlichem Aufwand klingen mag, bringt letzten Endes diverse Vorteile. Einer wurde bereits erwähnt: Das PLT-CAE-System lässt sich sehr einfach nachrüsten, während der Umstieg auf eine integrierte Lösung mit einem monolithischen System meist mit erheblichem Aufwand verbunden ist. Der revisionssichere Datenimport kommt aber auch dem Wunsch nach verkürzten Planungsphasen entgegen:

In der Theorie verläuft die Anlagenplanung seriell, also nach Abschluss der Konzeptplanung folgt die Basisplanung, danach die Ausführungsplanung et cetera. In der Praxis finden diese Prozesse aber parallel statt. Im Sinne eines zügigen Ablaufs kann der Austausch vorläufiger Daten zwischen verschiedenen Bereichen sinnvoll sein. Dank revisionssicherer Schnittstellen wird beim nächsten Dokumentationsstand immer übersichtlich dargestellt, wo sich zur Vorversion Daten geändert haben. Verschiedene Filterfunktionen helfen hier ebenfalls. Parallele Planungsabläufe, die die gesamte Planungsphase verkürzen, lassen sich so in der Praxis zuverlässiger verwalten. Zudem soll das Ausprobieren verschiedener Varianten mit der Adapter-Lösung einfacher sein: Wird bei integrierten Lösungen eine Änderung vorgenommen, zieht sich diese sofort durch das ganze System.

Übersetzung und Gerätedokumentation
Projekte, in denen Softwaretools die Daten für die Dokumentation in verschiedenen Sprachen liefern, profitieren ebenfalls vom revisionssicheren Datenimport. Teilweise kann am Adapter direkt automatisch übersetzt werden. Wo das nicht möglich ist, lassen sich einfach Listen erzeugen. Diese können dem Übersetzer zur Verfügung gestellt und anschließend wieder eingelesen werden.

Zu guter Letzt profitiert auch das Geräte-Engineering. Prodok setzt bei der Komponentendokumentation auf den NE100-Standard. Derart erfasste Daten müssen nicht mehr manuell ins PLT-CAE-System eingegeben werden, sondern lassen sich automatisiert übertragen. „Bei einem unserer Projekte sollten bis zum Projektabschluss schätzungsweise 20.000 Geräte verbaut sein. Die Zeiteinsparung, wenn man deren Daten nicht manuell ins CAE-System übertragen muss, ist natürlich immens. Wir haben daher ein Modul für den NE-100 Massenimport entwickelt“, sagt Martin Dubovy, Leiter Produktmanagement Plant Solutions bei der Rösberg Engineering.

Es klang auf den ersten Blick provokativ: Integrated Engineering mit einem System geht an der Realität vorbei! Ein Blick in die Planungsrealität zeigt aber, dass der Ansatz „Von allem das Beste“ richtig umgesetzt viele Vorteile bringt. Ein revisionssicherer Datenimport ist dafür allerdings das A und O. -sg-

Evelyn Landgraf, Karlsruhe

Rösberg Engineering, Karlsruhe, Tel. 0721/95018-0, http://www.roesberg.com

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