Kooperatives Engineering

Der Autor: Martin Imbusch Productmanager, Aucotec

Die global verteilt erstellten Entwicklungs-leistungen für die verschiedenen Gewerke eines Projektes müssen inhaltlich, sprachlich und technologisch koordiniert werden. „Zum Teil sehr unterschiedliche Ingenieurs-Kulturen führen dabei oft zu aufwendigen Spezifikations-, Kommunikations- und Abgleichungs-Vorgängen, das erleben wir sehr häufig bei unseren global agierenden Großkunden“, sagt Uwe Vogt, technischer Vorstand bei der Hannoverschen Software-Schmiede Aucotec. Aber auch beim Managen von größeren Um- oder Ausbauten in prozesstechnischen Anlagen fallen komplizierte, zeitintensive Abstimmungsprozesse an. „Dabei den As-built-Stand einer Anlage konsistent abzubilden, war bisher fast unmöglich“, so Vogt.

Prozesstechnische Projekte sind zudem gekennzeichnet durch Hunderte von Messstellen und Tausende Geräte mit dazugehörigen Spezifikationen. Uwe Vogt: „Das A & O der Massendaten-Projektierung ist der professionelle Überblick. Bei der Verwaltung dieser Datenflut muss die Abstimmung zwischen den Gewerken und den zahlreichen an der Planung beteiligten Fachleuten optimal koordiniert werden.“

Und noch einen wichtigen Anspruch an modernes Engineering formuliert der Technik-Vorstand: Zur Verringerung von Projektdurchlaufzeiten im Engineering sei nicht nur Flexibilität bei der Teamzusammenstellung notwendig, sondern auch die kurzfristige Erweiterung von Teams durch externe Mitarbeiter. Dafür gelte es, den Zugriff auf Programme und Daten ebenso wie auf lizenzierte Arbeitsplätze effizient zu regeln und abzusichern.

„Im Lauf der Geschichte von CAD und CAE haben sich die Werkzeuge schon signifikant gewandelt, doch bislang war keines in der Lage, all diesen modernen Anforderungen zu genügen“, erklärt Uwe Vogt. „Die neuen Herausforderungen können unserer Erfahrung und Überzeugung nach nur auf eine Lösung hinauslaufen, die Kooperationsfähigkeit und Vereinheitlichung bietet“, meint er, denn die Komplexität habe ja nicht nur in den modernen Anlagen enorm zugenommen, sondern auch in den Infrastrukturen der Anlagen bauenden Unternehmen und Sublieferanten. „Um dem effizient gerecht werden zu können, ist ein durchgängiges, integriertes Datenkonzept notwendig, das alle Informationen zentral erfasst und den Beteiligten immer aktuell bereitstellt“, so der Aucotec-Vorstand.

In ihrer Software-Plattform Engineering Base (EB) hat Aucotec dieses Konzept recht erfolgreich umgesetzt. Von Grundstoff- über Chemieindustrie bis zur Energieerzeugung ist die Plattform im Einsatz für die Prozesstechnik – auf der Achema 2012 präsentiert das Unternehmen dazu die neuesten Lösungen.

Ein virtuelles Anlagenmodell vereint EMR- und Elektrotechnik auf einer Datenbasis. Es enthält auch alle assoziierten Informationen, wie 3-D-Daten, Steuerungs-Softwarecodes, hinterlegte PDFs und andere Dokumente. Das ergibt stete Konsistenz bei einmaliger Dateneingabe. Anlagen oder Betriebsmittel sind in EB beliebig strukturierbar, bevor grafische Detaildarstellungen existieren. Das optimiert den Überblick erheblich. Zudem lässt sich rein tabellarisch arbeiten – ein wichtiges Plus beim Handling der typischen Massendaten. Ein Fokus bei der Entwicklung war das Ermöglichen einer universellen Herangehensweise, um den unterschiedlichen Ingenieurskulturen in einer globalisierten Unternehmensstruktur effizient gerecht werden zu können.

Mit den weit verbreiteten Microsoft-Komponenten SQL Server, Visio und .NET/VBA ermöglicht EB eine einfache Handhabung und kurze Einarbeitungszeiten. Mit der Dreischichtarchitektur besitzt das System eine absolut offene Skalierbarkeit vom Einzelplatz bis zur weltweiten Unternehmenslösung und erlaubt simultane Kooperation über Disziplingrenzen hinweg. Kopplungen zu weiteren branchentypischen Fachsystemen ergänzen dieses Bearbeitungskonzept.

Eine ganz besondere Kopplung ist die gemeinsam mit Unitec Informationssysteme entwickelte, herstellerübergreifende Kommunikations-Plattform für 3-D-Anbindungen. Sie verbindet die 3-D-Anlagenplanung mit dem 2-D-Fließbild und dem dazugehörigen elektrotechnischen Detailengineering sehr effektiv. Alle gängigen 3-D-Systeme zur Modellierung prozesstechnischer Anlagen und Maschinenbaukonstruktionen lassen sich mit der EMR- und P&ID-Lösung von EB verknüpfen.

Eine weitere Besonderheit von Aucotecs Achema-Auftritt ist die effiziente und sichere Nutzung von Cloud und App für das Engineering. Nur dank EBs Dreischicht-Architektur lässt es sich in einer Private Cloud als „Infrastructure-as-a-Service“ (IaaS) anbieten und verwalten, denn nur sie bietet die notwendige Skalierbarkeit für flexible Anpassungen. Als Ausbaustufe der Cloud-Nutzung zeigt Aucotec den Datenzugriff per App, mit dem die in EB erarbeiteten Daten für weitere Applikationen zugänglich sind. Die Lösung reicht vom „Dashboard“-Projektüberblick bis zu Wartungsanwendungen. Direkt vom mobilen Gerät kann man die aktuellen Anlagendaten aus der EB-Datenbank abrufen, ob Montageanleitung oder Kabeldetails. Wartungsinformationen werden direkt in die EB-Datenbank eingetragen.

Externe und Maintenance-Profis lassen sich also ohne hohe Rüstzeiten, aufwendige Absprachen oder Datenabgleiche dynamisch in Projekte einbinden. Die Private Cloud gewährleistet dem Hersteller Datenhoheit. Der Datenversand per E-Mail und die damit verbundenen Sicherheitsrisiken entfallen, IT-Ressourcen kosten nur beim tatsächlichen Einsatz Geld und das Vorhalten von Sicherheits-Kapazitäten ist nicht mehr nötig.

Bei größeren Umbauprojekten lassen sich mit EB die Daten von Teilprojekten zur separaten Bearbeitung auslagern, ohne den aktuellen Stand der Anlagendokumentation zu beeinträchtigen. Wer im Ursprungsprojekt arbeitet, wird gezielt auf Auslagerungen hingewiesen – auch in den verschiedenen Assistenten. Logische Zusammenhänge werden bei der Daten-auslagerung ebenfalls berücksichtigt.

Beim späteren Import des modifizierten Projekts sorgt ein interaktiver Synchronisations-Manager für die konsistente Integration der Daten in den neuen As-built-Stand. Der Projekteur behält die Kontrolle über alle Änderungen.

Um die maximale Produktionskapazität einer Anlage wirklich ausreizen zu können, ist immenses Know-how erforderlich: Welche Einstellungen und Ausstattung benötigen die einzelnen Komponenten, um mit welchen Stoffeigenschaften das Optimum zu erzielen? Die existierenden Simulationswerkzeuge sind für diesen Zweck meist „eine Nummer zu groß“ und erfordern geschulte Fachleute. Häufiger aber lassen sich die unterschiedlichen Anforderungen an eine Anlage gar nicht vorab darstellen. Dann muss während des Betriebs nachgebessert werden, was oft mit Stillstandszeiten einher geht.

EB zeigt auf der Achema erste Beispiele, wie ohne unnötige Werkzeugübergänge bereits im Planungsprozess unterschiedliche Fahrzustände berücksichtigt werden können. Mit EB lassen sich Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Gewicht verändern und die Konsequenzen für die erforderliche Antriebsstärke, Ventildurchlässigkeit oder Heizleistung errechnen. Damit erhält der Planer schon frühzeitig eine weitgehend verbindliche Aussage zur Anlagen-Leistungsfähigkeit.

„Diese Neuerungen sind aus dem steten Dialog mit unseren Kunden entstanden; die Achema ist ein großartiges Forum, um ihnen die Ergebnisse vorzustellen“, sagt Aucotec-Vorstand Uwe Vogt. „Die letzte Messe vor drei Jahren hat uns gezeigt, dass EBs Antworten auf die neuen Herausforderungen der Anlagenbauer und -Betreiber genau den Nerv getroffen haben. Deshalb sind wir diesen Weg konsequent weitergegangen: Mehr Integration, mehr Vereinheitlichung und mehr Kooperation der verschiedenen Disziplinen und Standorte. Das hat enormes Synergie-Potenzial.“

Halle 9.2, Stand B12

prozesstechnik-online.de/cav0612436

„Mehr Integration, mehr Vereinheitlichung und mehr Kooperation der verschiedenen Disziplinen und Standorte – das hat enormes Synergie-Potenzial.“