Kooperatives Engineering für die Zementindustrie

Der Planungsablauf startet jeweils mit einem Anlagenkonzept, z. B. in Form von Fließbildern oder eines Hallen- bzw. Übersichtsplanes. Dort werden alle Informationen gesammelt, die gewerkeübergreifend die weitere Planung bestimmen: In der Verfahrenstechnik, der Elektro- und Automatisierungstechnik oder für das Steuerungs- bzw. Leitsystem. Dafür ist ein durchgängiges, integriertes Datenkonzept notwendig, das Änderungen zentral erfasst und allen Beteiligten immer aktuell bereitstellt.

Die Lösung für diese zukunftsweisenden Engineering-Anforderungen bietet ein virtuelles Anlagenmodell, das Prozess- und Automatisierungstechnik vereint – auf einer gemeinsamen Datenbasis, mit steter Konsistenz der verschiedenen Sichten bei nur einmaliger Dateneingabe. Die Aucotec AG hat das in ihrer datenbankbasierten Software-Plattform „Engineering Base“ (im Folgenden kurz EB genannt) umgesetzt. Ein Fokus bei der Entwicklung war, auch für hochkomplexe Anforderungen eine einfache, übersichtliche und sichere Handhabung zu bieten. Laut dem Systemhaus bestätigen Kunden immer wieder, dass dies gelungen ist – unter anderem die Holcim (Deutschland) AG. Nach einigen Jahren des praktischen Einsatzes dort führte die Holcim Group das System ­konzernweit für aktuelle und zukünftige Pro­jekte ein.

Architektur und Skalierbarkeit von EB schaffen ­Offenheit für Integrationen und Anbindungen jeder Art, für jede Unternehmens-IT, jeden Workflow und jede ­Ingenieurs-Kultur – über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage hinweg. Das System deckt sämtliche Planungsschritte disziplinübergreifend und kooperativ ab, von der ersten Anlagenkonzeption und -kalkulation über eine hochkomfortable P&ID/Flowsheet-Erstellung und die Gerätespezifikation bis hin zur Belegung und Verdrahtung von Maschinen- und Anlagenteilen. Die Datenstruktur ermöglicht es, Anlagen, zentrale Einrichtungen oder Betriebsmittel in beliebiger hierarchischer Tiefe zu strukturieren, auch bevor grafische Detail-Darstellungen existieren. Zudem lässt sich an den Objekten rein tabellarisch arbeiten – bei Massendatenhandling ein wichtiges Plus.

Für schnellere Auftragsabwicklung – besonders bei der Neu- und Umbauplanung – sorgt ein typical-orientiertes Vorgehen: Standardvorlagen beschleunigen die Detaillierung der Messstellen inklusive der grafischen Pläne immens. Alle Geräte, Kabel und I/Os des Leitsystems werden anhand der Anlagenstruktur automatisch zugeordnet.

Schon die präzise Ausschreibung der immensen Komponenten-Vielfalt bedeutet eine enorme Herausforderung. Mit der Aucotec-Lösung generiert das ausschreibende Unternehmen per Knopfdruck aus einem Flowsheet ein Tender-Projekt, das die Zulieferer in ihre eigene ­EB-Datenbank einlesen können, um dort das Datenmodell mit ihren Angaben zu füllen. Am Ende vergleicht der „Tender Manager“ jedes einzelne Attribut der eingetragenen Objektdaten. In wenigen Minuten zeigt er die Unterschiede, die sonst in wochenlanger Arbeit gesichtet, sortiert und bewertet wurden – ohne Format- und Werkzeugübergänge, ohne Papierlisten.

Auch die Lieferanten profitieren deutlich: Ein Pilotkunde, der EB und seine Tendering-Unterstützung nutzte, erreichte auf Anhieb 20 % Zeitersparnis. Dieses Verfahren wurde für Holcim entwickelt und ist dort bereits Einsatz, es ist aber ebenso in jeder anderen Branche anwendbar.

Die Offenheit des Aucotec-Systems zu weiteren branchentypischen Fachsystemen zeigt sich z. B. in der Kopplung von 3D-Darstellungen, die Aucotec gemeinsam mit der Unitec Informationssysteme GmbH entwickelt hat. Eine herstellerübergreifende Kommunikations-Plattform bietet die Möglichkeit der Verknüpfung der wichtigsten 3D-Systeme zur Modellierung prozesstechnischer Anlagen mit dem zweidimensionalen Fließbild und dem dazugehörigen elektrotechnischen Detailengineering. So arbeiten alle Beteiligten im Entstehungsprozess einer Anlage direkt mit den Informationen der anderen Disziplinen – auch an verschiedenen Standorten. Auch Zulieferdaten lassen sich anbinden, ohne dass das entsprechende Autorenwerkzeug angeschafft werden muss.

Zudem bietet EB der Zementindustrie nicht nur die Basis für die komplette Hardwareplanung: Es ermöglicht darüber hinaus, die für jede Mess- (und Stell-) Stelle benötigten Softwarebausteine festzulegen. Diese Durchgängigkeit schaffte bei der Holcim (Deutschland) AG eine immense Zeitersparnis von mehreren Wochen. Die so im Engineering integrierten Definitionen werden über eine spezifische ­Exportfunktion an das jeweilig Leitsystem übergeben, wie das Beispiel Holcim gezeigt hat. Das dort eingesetzte PCS7 ließ sich mittels EB bereits bei der Parametrierung und Gruppenzuordnung einbinden, wodurch das Aktualisieren der Verschaltungen anschließend automatisch ablief.

Neueste Entwicklung bei Aucotecs EB ist die effiziente und sichere Nutzung von Cloud und App für das Engineering und Maintenance. Dank seiner Dreischicht-Architektur lässt sich das System in einer Private Cloud als „Infrastructure-as-a-Service“ (IaaS) anbieten und verwalten. Ergänzt wird diese Lösung durch einen neuen mobilen Datenzugriff per App auf die in EB erarbeiteten Daten. Vom „Dashboard“-Projektüberblick bis zu Wartungs-Anwendungen ist alles möglich. Direkt vom mobilen Gerät kann man die aktuellen Anlagendaten aus der EB-Datenbank abrufen – egal, ob Montageanleitung oder Kabeldetails. Wartungsinformationen werden direkt in die EB-Datenbank eingetragen.

Assistenz bei der Auswahl von Standardbausteinen für Projekte

Attribute für die Parametrierung der Bausteine

Mess- und Stellfunktionen in der Anlagenhierarchie sowie reine Logikfunktionen

Komfortable Maintenance-Unterstützung: einfacher Zugriff auf As-built-Daten

optimale Unterstützung aller Server-Plattformen

gleichzeitige Bearbeitung desselben Projektes durch mehrere Benutzer über mehrere Standorte hinweg

Verbindungswissen zu allen beteiligten Objekten (elektrisch, pneumatisch oder prozesstechnisch)

Verwaltung von Autorensystemen

Dokumentenzentriertes Arbeiten

Multiuser-Unterstützung

uneingeschränkte Netzwerkfähigkeit – ob mobiles Notebook/fester Einzelarbeitsplatz, Mittelstands-Lösung oder Server-Farm mit hunderten Anwendern (auch WAN)