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Thread: Mit integriertem Engineering hin zu Industrie 4.0

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    Mit integriertem Engineering hin zu Industrie 4.0

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    Der Weg zur profitablen, sicheren und hochverfügbaren Anlage:

    Mit integriertem Engineering hin zu Industrie 4.0


    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 (Bild 1). 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.



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    Bild 1:
    Heutige Produktionsstandorte bestehen in der Regel aus vielen Anlagenteilen,
    die wiederum zu unterschiedlichen Zeitpunkten fertiggestellt, erweitert, ergänzt
    und modernisiert werden
    (Bild: Fotosearch)


    Heterogene Welt oder von allem das Beste nutzen
    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 (Bild 2). Die Initiative Industrie 4.0 erarbeitet hier zurzeit 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 am 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.



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    Bild 2:
    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)


    Revisionssichere Schnittstellen sind notwendig
    Wo verschiedene Softwarelösungen zusammenarbeiten müssen, kommt es an den Schnittstellen zwangsläufig zu Herausforderungen. Das wissen die Automatisierungsexperten von Rösberg, Karlsruhe (vgl. Firmenkasten), aus eigener Erfahrung. Ihr Prozessleittechnik-Planungssystem Prodok NG unterstützt den Anwender beim Planen und Errichten einer Anlage und begleitet zusammen mit dem Dokumentationstool Livedok (vgl. Technikkasten 2) 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 (Bild 3).



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    Bild 3:
    „Adapter“ konvertieren die Daten, die andere an der Anlagenplanung
    beteiligten Softwaretools liefern und übergeben sie an Prodok.
    (Bild: Rösberg)


    Datenimport am Beispiel Verfahrenstechnik
    Wie das in der Praxis funktioniert verdeutlicht am besten ein Beispiel. So erstellen bei der Anlagenplanung unterschiedliche EPC-Unternehmen die verfahrenstechnischen Daten (Bild 4). 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.



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    Bild 4:
    Bei der Anlagenplanung liefern unterschiedliche EPC-Unternehmen
    die verfahrenstechnischen Daten. Jeder nutzt hierfür die im eigenen Hause
    üblichen und bewährten Tools.
    (Bild: Rösberg)


    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. (Bild 5).



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    Bild 5:
    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)


    Skalierbare Bedieneroberfläche und Cloudfähigkeit
    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 (Bild 6).



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    Bild 6:
    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 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.


    Das PLT-CAE-System
    Mit Prodok bietet Rösberg Engineering schon seit über 25 Jahren ein leistungsfähiges PLT-CAE-System, das für einen integrierten Planungsprozess nach einheitlichen Regeln sorgt. Prodok NG, die nächste Generation des praxiserprobten Systems, setzt jetzt neben der jahrzehntelangen Erfahrung auf modernste Software-Technologie. Dadurch wird das PLT-System zur Out-of-the-box-Lösung, die einfach zu bedienen, flexibel sowie kostengünstig ist und neue Möglichkeiten erschließt, z.B. in Hinblick auf Visualisierung, Modularisierung, Integration in verschiedene Systemlandschaften, Datenbanken und Cloud-Anwendungen.


    Dokumentieren leicht gemacht
    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.


    _______________
    Über die Rösberg Engineering GmbH
    Rösberg Engineering GmbH, im Jahre 1962 in Karlsruhe gegründet, bietet mit ca. 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 über 25 Jahren mit dem PLT-CAE-System Prodok international erfolgreich. 2007 präsentierte Rösberg mit Livedok erstmals ein System, das effizienten Zugriff auf die elektrische Anlagendokumentation bietet sowie deren Pflege und Konsistenz während des gesamten Lebenszyklus gewährleistet.



    Text: Dipl.-Ing. (BA) Martin Dubovy (Bild 7),
    Leiter Produktmanagement Plant Solutions bei der Rösberg Engineering GmbH

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



    Weitere Informationen über Rösberg

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    Rösberg auf dem Portal
    Last edited by Author; 3rd July 2015 at 9:09.

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