Ein System für alle Aufgaben

Helmut Schmidt, Leiter der Technischen Abteilung im Werk Schlebusch der Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff- und Systemtechnik

Wenn Autokarosserien von Rost verschont bleiben, Kunststofffenster dicht halten und umweltfreundliche Batterien lange Dienst tun – dann sind mit Sicherheit einige Spezialprodukte der Chemie von Dynamit Nobel beteiligt. Ein wachsender Produktionszweig ist die Synthese von Substanzen für den Life Science-Bereich. Das Werk Schlebusch in Leverkusen hat sich auf die Herstellung von Zwischenprodukten und Wirkstoffen für Unternehmen der pharmazeutischen und chemischen Industrie spezialisiert. Der Standort, ein ehemaliges Sprengstoffwerk mit circa 80 Hektar Fläche, erwirtschaftete im letzten Geschäftsjahr (1999/2000) mit 340 Mitarbeitern einen Umsatz von 110 Mio. DM. Die Kunden verarbeiten in erster Linie organische Substanzen wie Azid, Hydrazin, Nitroglyzerin und Disulfid-Carbonate. Schlebusch ist für die Lagerung und Verarbeitung von explosiven Stoffen bestens gerüstet. Allerdings stellen die heutigen Produktionsprozesse das Werk vor neue Herausforderungen: Die Synthese von unterschiedlichen, teils gefährlichen Substanzen muss in der Anlagenplanung entsprechend berücksichtigt werden. Außerdem synthetisiert das Werk die Ausgangsstoffe nach spezifischen Kundenvorgaben, das heißt, die Produktion muss sich an individuelle Anforderungen anpassen lassen.

Für den Bereich der Anlagenplanung wurde ursprünglich ein Maschinenbau-orientiertes CAD-System eingesetzt. Bei der immer stärkeren Ausprägung der Chemie am Standort gab es bei der Realisierung von Anlagenprojekten neben den genannten Herausforderungen auch Probleme bei der Planung selbst: Da Dynamit Nobel hier in der Regel mit externen Partnern zusammenarbeitet, müssen Unterlagen und Dokumentationen stets allen Beteiligten zugänglich sein. Das bislang eingesetzte CAD-System war diesen Aufgaben nicht gewachsen. Häufig kam es zu Schnittstellen-abhängigen Kompatibilitätsproblemen zwischen den verschiedenen Software-Lösungen der Partner. Die erforderlichen Materialien konnten nicht eins zu eins übertragen werden, was einen erheblichen Aufwand für die Nachbearbeitung der extern erstellten Unterlagen zur Folge hatte.

Heute ist ein durchgängiges System implementiert: Seit 1997 setzt das Werk Schlebusch die Software PlantSpace von Bentley Systems ein. Die PlantSpace-Serie deckt dabei nicht nur den Anlagenbau, sondern auch die Aufstellungsplanung einschließlich Stahlbau, die Rohrleitungsplanung mit Rohr-Isometrien sowie die Erstellung von Verfahrensfließbildern und R+I-Fließbildern ab. Der konkrete Nutzen ergibt sich für alle an der Anlagenplanung beteiligten Bereiche (Bau-, Rohrleitungskonstruktion und EMSR). Bei der Planung eines Rohrleitungsabschnitts liefert PlantSpace – abhängig von der Flüssigkeit – Vorschläge für die einzelnen Komponenten, seien es Abzweige, Rohrbögen oder Armaturen. Für stark ätzende Verbindungen wie zum Beispiel Schwefelsäure kommen nur bestimmte Rohrklassen mit Glas als Basismaterial in Frage, während unkritische Flüssigkeiten in Edelstahl- oder Gussrohren transportiert werden können. Sollten die Planer für einen bestimmten Prozess Rohrleitungen aus ungeeignetem Material oder anderen nicht passenden Attributen einsetzen, signalisiert eine Warnfunktion diesen Fehler.

Mit der neuen Software ließ sich auch das bereits angesprochene Schnittstellen-Problem beheben, sowohl intern als auch gegenüber externen Partnern. Denn PlantSpace basiert auf MicroStation – einem System, das in der chemischen Industrie weit verbreitet ist. Die Entscheidung für diese Lösung war nach einer Prüfung der am Markt verfügbaren Standardsysteme gefallen. Der Grund: Die Anlagenbauprodukte sind wesentlich einfacher aufgebaut und daher leichter zu bedienen. Bei gleicher Funktionalität gab es darüber hinaus einen deutlichen Kostenvorteil gegenüber den anderen Lösungen im Auswahlverfahren.

Ein weiterer wichtiger Punkt, der für den Einsatz von PlantSpace sprach, ist die Offenheit für andere Systeme. Das Basissystem lässt sich bei Bedarf nahtlos mit anderen Applikationen integrieren, zum Beispiel für die Dokumentation der Werksanlagen oder für das Gebäudemanagement. Werden beispielsweise Umbauten einer Anlage geplant, können die Betreiber die Änderungen auf Basis vorhandener Architekturpläne automatisch vergleichen. Auf diese Weise wird schnell deutlich, ob die Umbauten zu Kollisionsproblemen führen. Gegenüber Spezialsystemen hat PlantSpace außerdem den Vorteil, dass der gesamte Datenbestand einer Liegenschaft verwaltet werden kann. Dies reicht von Gebäudegrundrissen über Fotomaterial und Dokumente bis hin zu 3D-Details verschiedener Produktionseinheiten.

Die strategische Entscheidung für das neue System fiel Ende 1997, mit der Integration wurde 1998 begonnen. Am Standort existiert ein internes CAD-Netz auf PC-Basis mit Laser-Drucker und HP-Plotter sowie Microsoft-Office-Software in einem Windows-NT-Umfeld. Von Bentley Systems stammen die Basis-Software MicroStation, die PlantSpace-3D-Design-Serie, L-ISO zur Erzeugung von 3D-Isometrien und der PlantSpace-Enterprise-Navigator für Dokumentationszwecke. Darüber hinaus arbeitet das Werk Schlebusch mit Applikationen von Drittanbietern, zum Beispiel MicroCheck und LevelCheck von Cadtronic für die Qualitätssicherung, CADEC-Mechanical Designtools und dem Architekturmodul speedikon/M.

An der Realisierung des Projektes war die Cadtronic GmbH intensiv beteiligt. Sie lieferte die Hardware-Komponenten, schulte die Mitarbeiter und war für die Betreuung vor Ort zuständig. Das Projekt wurde in kleinen Lösungsabschnitten realisiert: Der Projekterfolg konnte daher nach jedem Einzelschritt in einer eigenen Testphase überprüft werden. Wegen der hohen Anforderungen für Glasbauteile und Kunststoff-Rohrleitungen ergaben sich bei der L-ISO-Software anfänglich Schwierigkeiten. Rohr-Isometrien und Materialauszüge, die aus dem 3D-Modell extrahiert wurden und direkt in Planung oder Fertigung einfließen sollten, erfüllten nicht die Qualitätsanforderungen. Daher war es erforderlich, diese Schnittstellen zu erweitern – eine Aufgabe, die Bentley Systems und die Bentley-Integratoren Cadtronic und Logos übernahmen.

Bereits 1999 wurden die ersten Projekte abgewickelt: Das erste war eine Wirkstoffanlage im Gebäude 1580, beim zweiten handelte es sich um den Ausbau einer Produktionsanlage im Gebäude 1306. Mit dem Projektfortschritt ergaben sich auch neue Aufgabenstellungen. Im Jahr 2000 erfolgte der Ausbau des Systems auf derzeit acht Anwenderplätze; jeweils die Hälfte davon stehen eigenen Mitarbeitern und externen Partnern zur Verfügung. Das Unternehmen geht davon aus, dass die Endstufe des Projektes im Jahr 2003 erreicht sein wird. Heute ist das System hausintern voll akzeptiert; der Schulungsaufwand intern beschränkt sich darauf, das vorhandene Know-how weiter zu vertiefen.

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Dynamit Nobel ist ein international arbeitender Industriekonzern, der sich als Spezialist für anspruchsvolle Technologien in den Bereichen Chemie und Werkstofftechnik versteht. Mit rund 16 000 Beschäftigten weltweit erzielte das Unternehmen im Geschäftsjahr 1999/2000 einen Umsatz von rund 5,2 Milliarden Mark. Mehrheitsaktionär der Dynamit Nobel AG ist die mg technologies ag in Frankfurt.

Die Wurzeln des Unternehmens liegen in der Herstellung von Sprengmitteln. In den zurückliegenden Jahren hat sich das Portfolio von Dynamit Nobel jedoch stark verändert. Dies trifft insbesondere auf die DNES zu, die sich inzwischen ganz aus der klassischen Sprengmittelproduktion zurückgezogen und ihren strategischen Schwerpunkt in der Spezialchemie hat. Andere Arbeitsgebiete des Dynamit Nobel-Konzerns in der Chemie sind die Spezialitätenchemie (Chemetall GmbH) und die Pigmentchemie (Sachtleben Chemie GmbH). In der Kunststoffverarbeitung ist die Dynamit Nobel Kunststoff GmbH ein führender Zulieferer der europäischen Automobilindustrie mit Stoßfängern und anderen großvolumigen Außenteilen aus Kunststoff. Fünftes Geschäftsfeld ist die Hochleistungskeramik der Tochtergesellschaft CeramTec AG.