Process-Engineering

Prozeßdaten aus verschiedenen Datenquellen und Prozeßsimulatoren sollen intelligent übertragen, verwaltet und aufbereitet werden können. Zur Realisierung eines Prozeßdatenverwaltungssystems (PDVS) auf der Basis von logoCAD PT wurde eine Kooperationsvereinbarung zwischen der Hüls Infracor GmbH als Know-how- „Lieferant“ und dem Softwareentwickler und -vertreiber der Standard CAE-Lösung logoCAD PT fixiert. Im Rahmen dieser gemeinsamen Projektarbeit wählte man im Hause der Hüls Infracor GmbH die Bezeichnung „PDVS“. In diesem Zusammenhang dient das Kürzel „PE“ als Abkürzung für den Anforderungsbereich „Process Engineering“ und definiert den Umfang der im Rahmen der Kooperationsvereinbarung zu entwickelnden, integrativen Systemapplikation, die in das Gesamtspektrum der CAE-Konzeption logoCAD PT eingebunden ist. Bei der Entwicklung dieses Moduls ist insbesondere darauf zu achten, daß möglichst wenig Hüls-spezifische Charakteristika in das Modul einfließen und dieses somit standardisiert sowie allgemeingültig aufgebaut wird.

Der im Rahmen eines Softwaretestes entwickelte Prototyp auf Basis der SQL-Version von logoCAD PT wurde mittlerweile komplett modifiziert, da dieser nicht mehr dem Stand der heutigen Softwaretechnologie entspricht und somit zu einer Sackgassenentwicklung ohne Zukunftsaussichten geführt hätte. Die bei diesem Prototyping gewonnenen Erkenntnisse sind bzw. werden vollständig in die neue Modulversion überführt. Inzwischen hat sich die unterstützte Betriebssystemplattform der Systemkonzeption logoCAD PT von Windows 3.11 auf Windows NT 4.0 weiterentwickelt, und das Datenmodell ist mittlerweile komplett objektorientiert. Die Bedienung des Systems kann wahlweise mit einem Digitizer und/oder einer Maus erfolgen. Die Benutzerführung erfolgt über eine Menüleiste bzw. einen Projektbaum, wobei in die Baumstruktur kontextsensitive Pulldown-Menüs integriert sind. Dieser Projekt- bzw. Objektbaum basiert auf den Browser-Funktionalitäten des Microsoft-Internet-Explorers bzw. des Windows-NT-Explorers und ermöglicht dem Benutzer eine stark an Windows NT angelehnte Bedienerführung, was natürlich dem geübten Windows-NT-Benutzer die Einarbeitung in das System stark erleichtert. Es werden zudem alle gängigen Mechanismen (z. B. Drag und Drop) von Windows NT unterstützt. Das Entwicklungsziel für das PE-Modul ist aber die Realisierung einer intuitiv zu bedienenden Applikation, die auch dem nicht professionellen EDV-Anwender ohne aufwendige Schulungsmaßnahmen die tägliche Routinearbeit stark erleichtert. Dabei wurde bis dato eine duale Benutzerführung durch Dialogsteuerung und intelligenter Grafik realisiert; d. h. das System kann entweder über ein intelligentes Verfahrensfließbild mit allen positionierten Hauptverfahrensausrüstungen oder konventionell über Menüsteuerung bedient werden. Das Verfahrensfließbild enthält zudem einen intelligenten Zeichnungskopf und intelligente Apparate- und Bilanzleisten, die über die Datenbank mit relevanten Daten aktualisiert werden. Im Moment wird an der intelligenten grafischen Verknüpfung zwischen Bilanzströmen und positionierten Hauptverfahrensausrüstungen gearbeitet. Sind beispielsweise Bilanzstromdaten aus einer Prozeßsimulation vorhanden, können die relevanten Verfahrensdaten auf Wunsch direkt zur weiteren Bearbeitung auf einen Behälter, eine Kolonne, eine Pumpe usw. vererbt werden. Eine konventionelle Verknüpfung über Dialogelemente ist natürlich weiterhin möglich.

Das System kann mit einem Bildschirm, aber vorzugsweise auch als Zweischirmlösung betrieben werden. Der Vorteil einer Zweischirmlösung besteht für den tagtäglichen Benutzer in einer extrem hohen Bedienungsergonomie. Die Kommunikation zwischen der Datenbank und der Bedieneroberfläche (Front-End) erfolgt über eine „Zwischenschicht“, das sogenannte COMOS (COMponent Object Server). COMOS stellt dabei via OLE und mittels OCX-Controls die notwendigen Kommunikationsmechanismen und Kommunikationsmethoden bereit, die das Handling der einzelnen Objekte ermöglichen. COMOS bietet ein Höchstmaß an Systemoffenheit und Integrationsfähigkeit, insbesondere auch in Hinblick zu Fremdsystemen.

COMOS gewährleistet darüber hinaus allen OLE-fähigen Applikationen (z. B. MS Excel, MS Word) mit logoCAD PT jegliche Objektinformationen bzw. Objekte austauschen. Auch die Anbindung des Prozeßsimulators Aspen Plus der Firma Aspen Tech ist mittels OLE realisiert. Die Hüls Infracor GmbH befindet sich gerade in der Beta-Testphase der Aspen Plus Version 10 für Windows NT 4.0, die als OLE-fähig spezifiziert ist, und optimiert zur Zeit die Anbindungsmechanismen an logoCAD PT. Auf diesem Weg, der nach heutiger Erkenntnis als realisierbar angesehen werden kann, sollen in Zukunft „Massendaten“ aus der Prozeßsimulation (Stromdaten, Kolonnenprofile, Wärmeaustauscherprofile usw.) in logoCAD PT einfließen.

Auf der Basis von COMOS setzt die Entwickleroberfläche auf, unter der Systemdialoge erzeugt, verwaltet und modifiziert werden können. Weiterhin werden mit dieser Entwickleroberfläche Stammobjekte gehandelt, Standardtabellen (Einheiten, Vorgaben, Vorschlagswerte) verwaltet, System- und Ablaufstrukturen (Projekt- bzw. Objektbäume) bearbeitet und die Datenbank administriert. Die Systementwicklung bzw. -anpassung erfolgt bis auf die notwendigen alphanumerischen Eingaben größtenteils grafisch und ist recht komfortabel. Als Datenbank dient in der Entwicklungsphase MS Access, um einen einfachen Austausch der Datenbankinhalte mit den Kooperationspartnern zu gewährleisten. In absehbarer Zeit wird aber die Datenbank Oracle als Produktionsumgebung dienen. Als Datenbanken können alle marktüblichen relationalen Datenbanksysteme verwendet werden, da die Datenbank im Gesamtsystem nur noch als nutzbarer „Massenspeicher“ dient. Die Client/Server-Technologie logoCAD PT/COMOS zeichnet sich durch ihre Datenbankneutralität aus, d. h. die Systemlösung kann auf alle relationalen Datenbanken (z. B. Oracle, Informix, MS SQL Server etc.) sowie zukünftig auch auf objektorientierte Datenbankkonzepte aufsetzen und diese nutzen. Die heutige Marktdurchdringung der Objektdatenbank-Strukturen ist zwar noch relativ gering, wird aber aufgrund der vorhandenen Rationalisierungspotentiale im Rahmen der objektorientierten Gesamtlösungen zukünftig mit steigender Marktakzeptanz wachsen.

Mittels der Entwickleroberfläche wurde inzwischen ein Vorgabeprojekt in das System integriert, das die Bearbeitungsinhalte des Process-Engineering im Chemieanlagenbau widerspiegelt und leicht firmenspezifisch angepaßt werden kann. Dieses Vorgabeprojekt unterstützt die Strukturierung Projekt/

Teilprojekt und Anlage/Teilanlage. Dem Vorgabeprojekt sind ein modifizierbares Kennzeichnungs- und Einheitensystem inklusiv Standardtabellen mit allgemeingültigen Inhalten aus Werknormen, DIN-Normen und Vorschlagswerten zugeordnet. Beim Anlegen eines neuen Projektes wird auf Basis des o.g. Vorgabeprojektes automatisch der Projektbaum aufgebaut, so daß nach der Eingabe weniger projektspezifischer Daten mit der Projektarbeit begonnen werden kann. Die zugehörigen Reports (Dokumente) können sowohl im Projektbaum als auch in einem noch zu erstellenden Dokumentenbaum abgerufen werden. Geplant ist ein Simulationsbaum, der den Zugriff auf die Daten mehrerer auslegungsrelevanter Simulationsabläufe erleichtern soll. Für die Gestaltung großer Eingabedialoge wird eine neue Listbox-Technik verwendet, die zur konventionellen OCX-Technologie Performancegewinne mit dem Faktor 3-4 erlaubt, so daß auch umfangreiche Dialoge zügig aufgebaut werden können, ohne die Hardwareressourcen zu belasten. Die „bereitstellende“ Applikation überführt die benötigten Daten in neutrale Datenbanktabellen, wo diese Daten von der „empfangenden“ Applikation abgeholt werden können. Mit diesem Konzept soll die Pflege konventioneller Schnittstellen stark vereinfacht werden. Fremdapplikation und die systemzugehörige Applikation sind jeweils für die Kommunikation mit den Datenbanktabellen selbst zuständig. Somit ist die bisherige Voraussetzung überflüssig, daß die zu integrierenden Systeme jeweils die Kommunikationsmechanismen der Fremdapplikation beherrschen muß. Das Füllen der Datenbanktabellen von logoCAD PT wird via OLE und SQL durchgeführt.

Sind die wenigen zu erfüllenden Rahmenbedingungen realisiert, ist geplant, bei Hüls Infracor ein Pilotprojekt mit dem PE-Modul zu bearbeiten. Dabei soll unter anderem die Systemergonomie geprüft bzw. verbessert und die Benutzerakzeptanz eruiert werden, so daß die Engineeringlösung als Standardtool für die große Zielgruppe im prozeßtechnischen Anlagenbau problemlos nutzbar ist.

Die für ein im Netzwerk einsetzbares Modul noch erforderlichen Punkte „Zugriffsrechte“ und „Revisionsverwaltung“ sind noch in Arbeit und stehen dem Anwender ebenfalls in Kürze zur Verfügung. Die Zugriffsrechte sollen so aufgebaut werden, daß verschiedene Bearbeitungshierarchien und ein Prüf- und Freigabewesen unterstützt werden. Bei der Revisionsverwaltung ist eine Revision auf Objektebene und auf Dokumentenebene vorgesehen.

Ein Kriterium, das separat in das System integriert werden soll, ist das Regelwerk. Diese Regeln sollen im PE-Modul qualitätsrelevante, logische und technische Regeln umfassen. Auch dabei wird ein Augenmerk auf die Allgemeingültigkeit und den damit verbundenen Zielgruppenstandard gerichtet sein.

Weitere Informationen cav-249