Der Weg zur profitablen, sicheren und hochverfügbaren Anlage:

Mit integriertem Engineering hin zu Industrie 4.0

Prodok NG sorgt zusammen mit LiveDok für eine „lebendige“ stets aktuelle As-built-Dokumentation mit mobilen Zugriffsmöglichkeiten, z.B. wenn Checklisten abgearbeitet werden sollen. Bild: Rösberg

Integriertes Engineering im Anlagenbau ist in der Prozessindustrie seit Jahrzehnten ein wichtiges Schlagwort. Nach wie vor klingt es verlockend, ein einziges Tool für den kompletten Lebenszyklus der Anlage zu nutzen. Die Praxis sieht aber ganz anders aus. Die Realität der Prozessindustrie ist heterogen und somit sind es auch die Softwarelösungen. Dann sind moderne PLT-CAE-Systeme mit standardisierten Schnittstellen gefragt. Sie beseitigen die Kommunikationsbarrieren in der heterogenen Systemlandschaft. Damit kommt Industrie 4.0 der Realität einen wichtigen Schritt näher, denn der Weg zur profitablen, sicheren und hochverfügbaren Anlage ist geebnet.

Heutige Produktionsstandorte bestehen in der Regel aus vielen Anlagenteilen, die wiederum zu unterschiedlichen Zeitpunkten fertiggestellt, erweitert, ergänzt und modernisiert werden. Solche modularen und zwangsläufig sehr heterogenen „Landschaften“ produktionsfähig zu halten erfordert ein hohes Maß an Integrationsarbeit. EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement and Construction), die für Detail-Planung und Kontrolle, Beschaffungswesen sowie der Ausführung der Bau- und Montagearbeiten verantwortlich sind, müssen die daraus resultierenden Herausforderungen meistern. In einer homogenen Welt hätten sie es – zumindest auf den ersten Blick – sicherlich leichter. Alle Lösungen wären gleich strukturiert, der Bedarf an unterschiedlichen Schnittstellen wäre gering.

Heterogene Welt oder von allem das Beste nutzen

Für reibungslose Abläufe braucht es die richtige Schnittstellen-Politik. Und zwar in jeder Phase einer Anlage von Engineering bis hin zum Betrieb mit all seinen Prozessverbesserungen, Erweiterungen und Modernisierungen, also über das gesamte Anlagenleben. Bild: Rösberg

Für reibungslose Abläufe braucht es die richtige Schnittstellen-Politik. Und zwar in jeder Phase einer Anlage von Engineering bis hin zum Betrieb mit all seinen Prozessverbesserungen, Erweiterungen und Modernisierungen, also über das gesamte Anlagenleben.

Ob ein solches „Alles-aus-einer-Hand-Prinzip“ aber tatsächlich wünschenswert wäre, ist mehr als zweifelhaft. So erschließt die „heterogene Welt“ der prozesstechnischer Anlagen doch auch die Möglichkeit, von allem das Beste zu nutzen. Das kann den Weg zu innovativen Lösungen ebnen. Für reibungslose Abläufe braucht es dann allerdings die richtige Schnittstellen-Politik. Und zwar in jeder Phase einer Anlage vom Engineering bis hin zum Betrieb mit all seinen Prozessverbesserungen, Erweiterungen und Modernisierungen, also über das gesamte Anlagenleben. Die Initiative Industrie 4.0 erarbeitet hier Standards für die Prozessleittechnik, z.B. mit der DIN EN 62424 (Darstellung der Aufgaben der Prozessleittechnik), der IEC 61987 (Merkmalleisten), der NE 150 (Datenaustausch zwischen PLT und PLS-Engineering) oder der IEC 62541 (OPC Architektur). Die ist allerdings erst Anfang und ein Ende der Bestrebungen ist noch keineswegs in Sicht. Systemneutrale Engineeringwerkzeuge, passende Schnittstellen und eine durchgängige, einheitliche Dokumentation schaffen aber schon heute die Voraussetzung, Kommunikationsbarrieren abzuschaffen. Projektierungs- und Lieferzeiten lassen sich so reduzieren und Projektrisiken minimieren.

Revisionssichere Schnittstellen sind notwendig

„Adapter“ konvertieren die Daten, die andere an der Anlagenplanung beteiligten Softwaretools liefern und übergeben sie an Prodok. Bild: Rösberg

„Adapter“ konvertieren die Daten, die andere an der Anlagenplanung beteiligten Softwaretools liefern und übergeben sie an Prodok.

Wo verschiedene Softwarelösungen zusammenarbeiten müssen, kommt es an den Schnittstellen zwangsläufig zu Herausforderungen. Das wissen die Automatisierungsexperten von Rösberg, Karlsruhe, aus eigener Erfahrung. Ihr Prozessleittechnik-Planungssystem Prodok NG 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.

Ein großes Augenmerk liegt dabei auf dem revisionssicheren Datenaustausch. 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 existierende Systemlandschaft einfügt, braucht es zuverlässige „Adapter“. Hier werden die Daten, die andere an der Anlagenplanung beteiligten Softwaretools liefern, konvertiert und an Prodok NG übergeben.

Je aktueller eine Anlagendokumentation, desto effektiver kann das Anlagenpersonal arbeiten. Livedok wurde speziell für die Prozesse und Belange der Betriebsbetreuung entwickelt und zugeschnitten. Mit dem System können Anlagen elektronisch dokumentiert werden, aufwändige Mehrfachänderungen auf Papier und das zeitraubende Suchen nach Dokumenten entfallen. Livedok begleitet den kompletten Lebenszyklus der Dokumentation, beginnend bei der Erstellung über die komfortable Benutzung bis hin zur Revision der geänderten Dokumente und eignet sich auch für den Einsatz auf mobilen Geräten. Mit dem Livedok-Browser werden die Navigation und Suche innerhalb einer elektronischen Ablage und die Änderung von Dokumenten durch leistungsstarke und intuitiv nutzbare Werkzeuge zum Kinderspiel. Die Redlining-Palette reicht von Handschrifteingabe über Markieren, Durchstreichen bis hin zu dynamischen Stempeln und vielem mehr.

Datenimport am Beispiel Verfahrenstechnik

Bei der Anlagenplanung liefern unterschiedliche EPC-Unternehmen die verfahrenstechnischen Daten. Jeder nutzt hierfür die im eigenen Hause üblichen und bewährten Tools. Bild: Rösberg

Bei der Anlagenplanung liefern unterschiedliche EPC-Unternehmen die verfahrenstechnischen Daten. Jeder nutzt hierfür die im eigenen Hause üblichen und bewährten Tools.

Wie das in der Praxis funktioniert verdeutlicht am besten ein Beispiel. So erstellen bei der Anlagenplanung unterschiedliche EPC-Unternehmen die verfahrenstechnischen Daten. Jeder nutzt hierfür die im eigenen Hause üblichen und bewährten Tools. Schlussendlich spielt das aber keine Rolle, weil es dafür passende Adapter gibt. Die EPCs liefern die Gerätedaten und Signale in einem vorgegebenen Standard-XLS-Format; das Importmodul überträgt sie ans Planungssystem, das dann die zentrale Verwaltung aller verfahrenstechnischen Daten übernimmt. Beim Import werden geänderte Daten hervorgehoben und protokolliert. Sie enthalten also die Information, wann sie von wem geändert wurden sowie einen Status, wie z.B. „vorläufig“ oder „endgültig“. Die entsprechende Revisionstechnik ist ebenso wie die Kenntnis der Quellsysteme im „Adapter“ integriert.

Der Kommunikationsstandard eCl@ss Advanced bietet zudem standardisierte Gerätespezifikationen und den Import von Herstellerdaten, was beim Anlegen neuer Geräte hilft, viel Zeit zu sparen. Bild: Rösberg

Der Kommunikationsstandard eCl@ss Advanced bietet zudem standardisierte Gerätespezifikationen und den Import von Herstellerdaten, was beim Anlegen neuer Geräte hilft, viel Zeit zu sparen.

Genauso barrierefrei läuft die Kommunikation auch in allen anderen Bereichen ab, beim PLS-Engineering ebenso wie bei der Beschaffung. Das Angebot an entsprechenden Schnittstellen für den Datenimport wächst ständig. Revisionssichere Schnittstellen gibt es beispielsweise 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. Ein CAD-Kern ist im neuen Prodok NG übrigens bereits integriert; für den Anwender reduzieren sich dadurch die Kosten. Der Kommunikationsstandard eCl@ss Advanced bietet zudem standardisierte Gerätespezifikationen und den Import von Herstellerdaten, was beim Anlegen neuer Geräte hilft, viel Zeit zu sparen.

Skalierbare Bedieneroberfläche und Cloudfähigkeit

Prodok NG sorgt zusammen mit LiveDok für eine „lebendige“ stets aktuelle As-built-Dokumentation mit mobilen Zugriffsmöglichkeiten, z.B. wenn Checklisten abgearbeitet werden sollen. Bild: Rösberg

Prodok NG sorgt zusammen mit LiveDok für eine „lebendige“ stets aktuelle As-built-Dokumentation mit mobilen Zugriffsmöglichkeiten, z.B. wenn Checklisten abgearbeitet werden sollen.
Bild: Rösberg

Weitere Vorteile für den Anwender bringen Microsoft.NET Framework 4.5 und eine Nutzeroberfläche basierend auf Windows Presentation Foundation (WPF), die eine Trennung von Funktion und Design ermöglicht und durch Vektorgrafiken bei jeder Auflösung für eine ideale Darstellung sorgt, sowohl am Desktop als auch mobil oder im Webbrowser. Prodok NG ist außerdem cloudfähig. Damit ist gleichzeitiges Arbeiten an mehreren Standorten auf der ganzen Welt möglich und Projektdaten können standortübergreifend verwendet werden. Auch hier hilft das automatische Revisionsmanagement, da geänderte und gelöschte Daten sowie Dokumente immer Markierungen erhalten, also ihr Status jederzeit erkennbar ist. Zudem können die „Adapter“ auch Übersetzungsarbeit leisten, wenn Softwaretools die Daten in unterschiedlichen Sprachen liefern. Kommunikationsbarrieren in der heterogenen Anlagenwelt gehören damit der Vergangenheit an, nicht nur beim Engineering, sondern auch bei Inbetriebnahme und über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Prodok NG sorgt zusammen mit LiveDok für eine „lebendige“, stets aktuelle As-built-Dokumentation mit mobilen Zugriffsmöglichkeiten, z.B. auch wenn Checklisten abgearbeitet werden sollen.

Über Rösberg
Die Rösberg Engineering GmbH, im Jahre 1962 in Karlsruhe gegründet, bietet mit rund 100 Mitarbeitern an fünf Standorten in Deutschland und in China maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für international agierende Unternehmen der Prozessindustrie. Heute ist RÖSBERG ein international erfolgreicher Automatisierer und Entwickler von Softwarelösungen. Zum Aufgabenspektrum gehört das Basic- und Detail-Engineering für die Automatisierung von prozess- und fertigungstechnischen Anlagen sowie die Konfiguration, Lieferung und Inbetriebnahme von Prozessleitsystemen. Zudem verfügt RÖSBERG über umfangreiche Projektierungs- und Anwendererfahrung beim Einsatz sicherheitsgerichteter Steuerungen und ist Experte für Funktionale Sicherheit. Im Bereich der Informationstechnik bietet RÖSBERG branchenspezifische Softwarelösungen an. Mit dem PLT-CAE-System ProDOK NG ist RÖSBERG seit über 25 Jahren international erfolgreich. Unter dem Namen Plant Solutions begleiten ProDOK NG, die digitale Anlagendokumentation LiveDOK NG samt der App LiveDOK.mobile und der Plant Assist Manager (PAM) Anlagen während der gesamten Betriebszeit von Planung, Bau, Inbetriebnahme, Modernisierung, Erweiterung bis hin zur Stilllegung.

Weitere Informationen zum Thema finden Sie unter www.roesberg.com und www.liveDOK.com

Alle Bilder: Rösberg

Dipl.-Ing. (BA) Martin Dubovy

Leiter Produktmanagement Plant Solutions bei der Rösberg Engineering GmbH

Marco Antoni

Marco Antoni

Der Diplom-Physiker arbeitet seit Juni 2015 beim Redaktionsbüro Stutensee. Kontakt können Sie via Xing, Twitter und Facebook aufnehmen.

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