Industrie-4.0-gerechte Anlagenplanung. Volle Durchgängigkeit über den gesamten Lebenszyklus - prozesstechnik online

Volle Durchgängigkeit über den gesamten Lebenszyklus

Industrie-4.0-gerechte Anlagenplanung

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Globalisierte Engineering-Strukturen, das Arbeiten an verteilten Standorten, der wachsende Zeit- und Preisdruck oder Industrie 4.0 – das Thema Anlagenplanung wird immer komplexer. Und das hat Konsequenzen für die Engineering-Systeme. Die Idee eines kompletten digitalen Anlagenzwillings ist ohne die Einbindung sämtlicher dazugehöriger Informationen nicht umsetzbar. Durchgängigkeit und Integrationskompetenz sind daher mehr denn je gefragt.

Anlagenplaner stehen immer mehr Herausforderungen gegenüber. So ist die wachsende Komplexität durch eine explodierende Zahl von Sensoren und Aktoren, die zudem miteinander kommunizieren, eine der Auswirkungen von Industrie 4.0, die im Engineering-System abbildbar sein muss. Dazu kommen Losgröße 1, vernetzte Prozesse oder der Umgang mit Big Data, etwa aus IT-Anwendungen wie Predictive Maintenance (PdM). Solche Analysetools müssen in der Lage sein, Millionen eingehender Informationen in Beziehung zu den richtigen Geräten und Funktionen zu setzen und die Signale richtig zu interpretieren.

„Nur wirklich durchgängiges, vernetztes Engineering mit möglichst wenig Systembrüchen kann den kommenden Anforderungen gerecht werden. Ganzheitliche, digitale Anlagenmodelle, die über den gesamten Lebenszyklus hinweg system- und disziplinübergreifend Daten zur Verfügung stellen, sind unerlässlich, auch für den digitalen Zwilling“, sagt Reinhard Knapp, Leiter Global Strategies bei Aucotec. Das Unternehmen entwickelt seit über 30 Jahren CAE-Software und hat mit digitalen Anlagenmodellen viel Erfahrung. Bereits vor gut 12 Jahren begann dort die Geschichte eines der ersten datenbankbasierten, funktionsorientierten und disziplinübergreifenden Systeme, der Plattform Engineering Base (EB). Sie ist heute in verschiedensten Industrien zu Hause und verknüpft auch die Planungsprozesse großer Chemie- oder Food-Anlagen.

Individuelle Planung

Beim Engineeren prozesstechnischer Anlagen ist Losgröße 1 längst Praxis. „Da gleicht kaum eine Anlage der anderen. Ihre Planer haben aber den Anspruch, diese Individualität so effizient wie möglich, also zu Serienfertigungsbedingungen, zu erreichen“, erklärt der Chefstratege. „Je mehr Industrie 4.0 in den Anlagen steckt, desto notwendiger sind Standards. Die erhöhte Komplexität ist nur mit durchdachter Modularität und effizient handhabbaren Baukästen zu bewältigen.“

Mit EB lässt sich die nach oben unbegrenzte Vielfalt von Anlagenkomponenten relativ leicht zusammenstellen. Konsistent und schnell entstehen aus wiederverwendbaren, funktionsorientierten Vorlagen („Typicals“) individuelle Anlagen. Die Typicalmenge bleibt dabei dank eines besonderen Varianten- und Optionen-Managements selbst für Industrie-4.0-Verhältnisse übersichtlich.

Vernetzt arbeiten, zentral ändern

Jeder Engineering-Schritt jedes Bearbeiters wird in der zentralen Datenbank der Engineering-Plattform hinterlegt und ist sofort in allen Sichten wie Explorer, Grafik oder Listen präsent. Nachtragen, Mehrfacheingaben und damit vielfache Fehlerquellen entfallen mit dieser „Single Source of Truth“ (SSoT). Vor allem bei Änderungen ist das SSoT-Datenmodell ein entscheidender Vorteil: Sie werden an nur einer Stelle vorgenommen, erscheinen aber unmittelbar in jeder weiteren Repräsentanz des geänderten Objekts. Das spart die langwierige Suche nach Objektduplikaten und damit sehr
viel Zeit. Außerdem sorgt ein ausgeklügeltes Änderungsmanagement für einfache Verfolgbarkeit durch die gesamte Dokumentationskette. „Das allgegenwärtige Risiko, Folgeänderungen zu vergessen, Revisionsstände zu verwechseln oder neue Status ungeprüft zu lassen, ist damit gebannt“, so Knapp. Alle Beteiligten sehen stets den aktuellen Dokumentationsstand, und mit EBs Web Communication Server gilt dies, egal von welchem Ort und von welchem angeschlossenen System (z. B. ERP, 3D, Wartungstools) jemand zugreift.

Keine Grenzen für Big Data

Die Industrie-4.0-typischen großen Datenmengen erwachsen nicht nur aus der Anlagenkomplexität, sondern auch aus der Kommunikation zwischen Anlage und Produkten oder aus Zustandsanalysen für die Wartung. EBs Antwort darauf ist einerseits eine Architektur mit unendlich erweiterbarer Datenbank, zum anderen eine Offenheit, die nicht nur die eigenen Engineering-Daten, sondern auch heterogene, ans Engineering angeschlossene Informationen einbetten oder per Hyperlink zur Verfügung stellen kann. So werden Big Data keine Grenzen gesetzt.

Bei der Integration externer Daten, z. B. aus Leitsystem, ERP- oder 3D-Tool, aber auch bei der Steuerung systeminterner Workflows zur Anlagenplanung hilft der Projektstatus-Manager, der die Abläufe automatisiert, Freigaben überwacht und Projektfortschritte anzeigt, sodass Sicherheit und Datenqualität trotz Big Data deutlich gewinnen.

Keine Hellseherei

Aucotec ermöglicht zudem, zur Konfiguration von PdM-Lösungen das Engineeringsystem direkt anzubinden. Dazu versorgt EB sowohl PdM als auch das Leitsystem mit allen relevanten Daten. Die enge Anbindung ist nur möglich, weil die Plattform abstrakte Objekte abbilden kann, wie untergeordnete Messgrößen, die in Stromlaufplänen oder P&IDs gar nicht auftauchen.

Ein Predictive Maintenance-System muss verstehen, dass der Wert x zu Signal y z. B. einen bestimmten Druck an einem bestimmten Sensor bedeutet und nicht etwa eine Temperatur. „Mit der Aucotec-Lösung erhält das PdM sein Engineeringwissen direkt und automatisiert aus EB. Bislang mussten diese Informationen über mühselig zu füllende Listen und diverse Interfaces eingelesen werden – für häufig 50 000 und mehr Leitsystemsignale je Anlage ein erheblicher Aufwand“, erklärt Knapp.

Volle Durchgängigkeit

So ergibt sich eine übergreifende Effizienz, die deutlich mehr Aspekte des Anlagenlebenszyklus berücksichtigt als bei herkömmlichen CAE-Systemen. Als Ursprung aller Anlagendaten, deren Erarbeitung schon in der Feed-, Angebots- oder Konzeptphase beginnen kann, ist EB die einzige Quelle sämtlicher Engineering-Informationen – auch für den digitalen Zwilling oder nachgelagerte Anwendungen wie PdM. Die Durchgängigkeit auf Basis nur einer Plattform ist eine Besonderheit. Sie schafft eine Datenqualität, die sich mit mehr Übersicht trotz mehr Komplexität und mit erheblich kürzeren Prozessen gleich mehrfach auszahlt. Das ist in Zeiten von Industrie 4.0 notwendiger denn je.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0817aucotec


Autorin : Johanna Kiesel

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit,

Aucotec



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