Heterogene Prozessindustrie fordert heterogene Lösungen

Integrated Engineering an der Realität vorbei?

Die Realität der Prozessindustrie ist heterogen und somit sind es auch die Softwarelösungen. Bild: Fotolia

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. Warum das in der Praxis Vorteile bringen kann und wie sich heterogene Lösungen zuverlässig umsetzen lassen, beschreibt dieser Beitrag.

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“.

Wie integriert ist Integrated Engineering wirklich?

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.

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? Auch hier sollte man nicht blauäugig vorgehen. 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. Dipl.-Ing. (BA) Martin Dubovy, Leiter Produktmanagement Plant Solutions bei der Rösberg Engineering GmbH sieht die Vorteile heterogener Systeme, kennt aber aus der Praxis auch die damit einhergehenden Herausforderungen: „Wir sind seit jeher vom Ansatz „von allem das Beste“ überzeugt. Natürlich sehen wir auch die Problematik, die damit einhergeht und warum sich manche davor scheuen: 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 bzw. geändert wurden, lassen sich Fehler vermeiden. Aus diesem Grund spielt bei Prodok der revisionssichere Datenimport eine wichtige Rolle.“

Adapter erlauben schnelle Integration

Sogenannte Adapter regeln die Übergabe von Prozessdaten aus verschiedenen an der Planung beteiligten Software-Tools ans PLT-CAE-System. Bei der Übergabe erhalten die Daten die Information, wann sie geändert wurden und von wem sowie einen Status. Bild: Rösberg

Sogenannte Adapter regeln die Übergabe von Prozessdaten aus verschiedenen an der Planung beteiligten Software-Tools ans PLT-CAE-System. Bei der Übergabe erhalten die Daten die Information, wann sie geändert wurden und von wem sowie einen Status.

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 sogenannte „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 z.B. „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 z.B. für SmartPlant P&ID, AutoCAD P&ID oder ähnliche Systeme. Auch branchenübliche Standards zum Datenaustausch zwischen Gewerken der Verfahrens- und Prozessleittechnikplanung bzw. einzelnen Softwaresystemen wie ISO15926 oder CAEX lassen sich selbstverständlich 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. Dubovy dazu: „Wir hatten gerade ein sehr umfangreiches Projekt bei einem Anwender aus der chemischen Industrie. Hier mussten wir tatsächlich vier neue Adapter entwickeln. Das ist aber sehr ungewöhnlich, eher ist es mal einer oder zwei.“

Revisionssicherer Datenimport bringt weitere Vorteile

Anlagenplanung in Theorie und Praxis. In der Realität laufen verschiedene Schritte gleichzeitig anstatt nacheinander ab. Das stellt Tools zum Projektmanagement vor Herausforderungen. Bild: Rösberg

Anlagenplanung in Theorie und Praxis. In der Realität laufen verschiedene Schritte gleichzeitig anstatt nacheinander ab. Das stellt Tools zum Projektmanagement vor Herausforderungen.

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 usw. 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.

Prodok stellt jeweils übersichtlich dar, wo zwischen verschiedenen Revisionen Strukturen oder Daten geändert wurden. Bild: Rösberg

Prodok stellt jeweils übersichtlich dar, wo zwischen verschiedenen Revisionen Strukturen oder Daten geändert wurden.

Zudem wird das Ausprobieren verschiedener Varianten mit der Adapter-Lösung einfacher. Dubovy erklärt: „Wird bei integrierten Lösungen eine Änderung vorgenommen, zieht sich diese sofort durch das ganze System. Oft ist nicht mehr nachvollziehbar, wer wann was geändert hat und dass die Änderung nur Testzwecken dient. Viele Anbieter sind deshalb gerade dabei künstliche „Schnittstellen“ einzubauen, mit denen sich solche Informationen vermerken lassen. Unsere Lösung bringt das funktionsbedingt schon mit. Sie erlaubt zum Beispiel auch zu kennzeichnen, wenn Daten nur vorläufig sind. Ausprobieren wird dadurch leichter.“

Schneller zur 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 Geräteengineering. 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. Dubovy berichtet aus der Praxis: „Wir arbeiten gerade an einem Projekt, wo bis zum Projektabschluss schätzungsweise 20.000 Geräte verbaut sein werden. 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.“

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.

Das PLT-CAE-System Prodok
Moderne verfahrenstechnische Anlagen können nur dann effektiv betrieben werden, wenn die Daten aus der Planungsphase auch für Betrieb, Instandhaltung und Modernisierung verfügbar sind. Anlagenrealität (As-Built) und Dokumentation müssen verlässlich übereinstimmen. Nur wenn alle Daten konsistent sind, lassen sich kostspielige Neueingaben und unnötiger Engineering-Aufwand vermeiden. Genau hier setzt das PLT-CAE-System Prodok an. Es sorgt für einen integrierten Planungsprozess nach einheitlichen Regeln. Weil alle Daten in ein und demselben System gewonnen und ausgetauscht werden, gibt es keinen Ärger mehr mit lästigen Datenübertragungsfehlern. Die Funktionen umfassen Basisplanung, Funktionsplanung, Ausführungsplanung und Montageplanung bei der Neuplanung, der Änderungs- und Ergänzungsplanung sowie der Betriebsbetreuung. Dabei wird der komplette Lebenszyklus einer Anlage unterstützt. Mit seiner durchgängigen und konsistenten Dokumentation sorgt Prodok dafür, dass sich zu jedem Zeitpunkt die Anlagenrealität in der Dokumentation widerspiegelt. Spürbare Qualitäts- und Effizienzsteigerung und eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis sind die Folge. Investitionssicherheit ergibt sich durch die weite Verbreitung des Systems und aus dem Einsatz modernster Softwaretechnologie.

Über Rösberg
Rösberg Engineering GmbH, im Jahre 1962 in Karlsruhe gegründet, bietet mit fast 100 Mitarbeitern an fünf Standorten in Deutschland und in China maßgeschneiderte Automatisierungslösungen. Dazu gehört das Basic- und Detail-Engineering für die Automatisierung von prozess- und fertigungstechnischen Anlagen. Zudem hat Rösberg umfangreiche Projektierungs- und Anwendungserfahrung beim Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen aller marktgängigen Fabrikate. Auch bei der Konfiguration, Lieferung und Inbetriebnahme von Prozessleitsystemen vertrauen viele Unternehmen auf Rösberg als herstellerunabhängigen Systemintegrator. Eine moderne Werkstatt zur Fertigung kundenspezifischer Schaltschränke rundet das Dienstleistungsangebot ab. Im Bereich Informationstechnik ist Rösberg seit nunmehr 25 Jahren mit dem PLT-CAE-System Prodok international erfolgreich. 2007 präsentiert Rösberg mit Livedok ein System, das effizienten Zugriff auf die elektronische Anlagendokumentation bietet sowie deren Pflege und Konsistenz während des gesamten Lebenszyklus gewährleistet.

Titelbild: Fotolia
Alle anderen Bilder: Rösberg

Avatar

Dipl.-Betriebsw. (FH) Evelyn Landgraf

Marketing bei der Rösberg Engineering GmbH

Das könnte Dich auch interessieren …

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.