Fast könnte heute der Eindruck entstehen, es gäbe keine Alternative zum Integrated Engineering. Tatsächlich aber stehen Anwender vor der Entscheidung "alles aus einer Hand" oder "von allem das Beste". Beides hat seine Vorzüge. Bei "alles aus einer Hand" gilt es jedoch, einen Blick hinter die Kulissen zu werfen und zu fragen, wie homogen eine angeblich "monolithische" Lösung wirklich ist. Denn nicht zwingend geht es hier um eine einheitliche Datenbasis, in der keine Informationen redundant vorliegen. Vielmehr werden für die „integrierte“ Lösung oft verschiedene Software-Komponenten zusammengekauft und an den Stellen, an denen der Aufwand zum Anpassen von Datenstrukturen an die einheitliche Lösung zu groß war, auf eine Vereinheitlichung verzichtet. Ein weiteres Problem: 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.

Darüber hinaus wird in Unternehmen 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 dabei kaum zu beeinflussen. In der Praxis bleibt die Software-Landschaft also trotz aller Bemühungen zwangsläufig immer heterogen, und spätestens zur Anknüpfung an das Leitsystem sind Schnittstellen nötig.

Schnittstellen heterogener Systeme

Auch beim Ansatz "von allem das Beste" ist Augenmaß nötig: Wo verschiedene Softwarelösungen zusammenarbeiten müssen, lassen sich Herausforderungen an den Schnittstellen nicht vermeiden.

Ein Ansatz für das Zusammenspiel heterogener Systeme ist das Prozessleittechnik-Planungssystem 'Prodok' von Rösberg. Das System unterstützt Anwender beim Planen und Errichten einer Anlage und begleitet zusammen mit dem Dokumentationstool 'Livedok' eine Anlage über die Planungsphase hinaus während des gesamten Anlagenlebenszyklusses, also auch im Anlagenbetrieb und bei der Instandhaltung. Immer wieder gilt es dabei, mit Schnittstellen zwischen der verfahrenstechnischen Planung und der Umsetzung in der Prozessleittechnik (PLT) umzugehen. Grundsätzlich gilt: Wo verschiedene Systeme zusammenarbeiten, muss dem Datenaustausch große Aufmerksamkeit gewidmet werden. Fehler lassen sich nur dann vermeiden, wenn nachvollziehbar ist, welche Daten oder Strukturen wann und von wem erstellt beziehungsweise geändert wurden. Daher spielt bei 'Prodok' der revisionssichere Datenimport eine wichtige Rolle.

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 und von wem sie geändert wurden sowie einen Status.

© Rösberg Engineering

Bei Planung, Bau und Inbetriebnahme einer Anlage sind in der Regel viele verschiedene Software-Tools im Einsatz. Alle liefern im gesamten Planungsablauf für die Dokumentation relevante Daten, die dem PLT-CAE-System übergeben werden müssen. Um sie reibungslos in die komplette Landschaft einzufügen, entwickelt Rösberg sogenannte 'Adapter'; sie konvertieren die Daten, die andere an der Anlagenplanung beteiligte Software-Tools liefern, und übergeben sie an 'Prodok'. Gleichzeitig erhalten die Daten an dieser Stelle die Information, wann und von wem sie geändert wurden sowie einen Status, wie zum Beispiel "vorläufig" oder "endgültig".

Rösberg hat diverse solcher Adapter entwickelt, die sich in weiteren Projekten wieder verwenden lassen. Bei neuen Projekten ist demnach ein Rückgriff auf vorhandene Adapter möglich – beispielsweise für 'SmartPlant P&ID', 'AutoCAD P&ID' oder ähnliche Systeme. Auch branchenübliche Standards zum Datenaustausch zwischen Gewerken der Verfahrens- und Prozessleittechnik-Panung beziehungsweise einzelnen Software-Systemen wie ISO15926 oder CAEX lassen sich mit den Adaptern abbilden. Wo Software-Tools auf diese Standards setzen, lässt sich die Anzahl der für ein Projekt notwendigen Adapter reduzieren. In der Regel sind pro Projekt ein oder zwei Adapter zu entwickeln.

Der revisionssichere Datenimport

Anlagenplanung in Theorie und Praxis: In der Realität laufen verschiedene Schritte gleich­zeitig anstatt nacheinander ab – eine Herausforderung für Tools zum Projektmanagement.

© Rösberg Engineering

Während sich das PLT-CAE-System einfach nachrüsten lässt, ist der Umstieg auf eine integrierte Lösung mit einem monolithischen System meist mit erheblichem Aufwand verbunden. Der revisionssichere Datenimport kommt zudem dem Wunsch nach verkürzten Planungsphasen entgegen: In der Theorie verläuft die Anlagenplanung seriell; nach Abschluss der Konzeptplanung folgt die Basisplanung, anschließend die Ausführungsplanung und so weiter. In der Praxis aber finden diese Prozesse 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 Daten im Vergleich zur Vorversion geändert haben. Auch verschiedene Filterfunktionen helfen hier. So lassen sich parallele Planungsabläufe, die die gesamte Planungsphase verkürzen, in der Praxis verwalten.

Die Adapter-Lösung vereinfacht zudem das Ausprobieren verschiedener Varianten. Wird bei integrierten Lösungen eine Änderung vorgenommen, zieht sich diese sofort durch das gesamte System. Oft ist nicht mehr nachvollziehbar, wer wann was geändert hat, und dass die Änderung lediglich zu Testzwecken dient. Aus diesem Grund bauen viele Anbieter „künstliche Schnittstellen“ ein, mit denen sich solche Informationen vermerken lassen. Die Lösung von Rösberg bringt das funktionsbedingt bereits mit und ermöglicht zum Beispiel auch ein Kennzeichnen nur vorläufiger Daten.

Schneller zur Geräte­dokumentation

Projekte, in denen Software-Tools die Daten für die Dokumentation in verschiedenen Sprachen liefern, profitieren ebenfalls vom revisionssicheren Datenimport: Teilweise ist eine Übersetzung automatisch am Apadpter möglich. Wo das nicht der Fall ist, lassen  sich Listen erzeugen, die dem Übersetzer zur Verfügung gestellt und anschließend wieder eingelesen werden.

Auch das Geräte-Engineering profitiert, da „Prodok“ bei der Komponentendokumentation auf den NE100-Standard setzt. Bei derart erfassten Daten ist eine manuelle Eingabe ins PLT-CAE-System überflüssig, sie lassen sich automatisiert übertragen. So arbeitet Rösberg derzeit an einem Projekt, in dem bis zum Projektabschluss schätzungsweise 20.000 Geräte verbaut sein werden. Die Zeiteinsparung ohne manuelle Eingabe ins CAE-System kann sich jeder vorstellen. Daher hat das Unternehmen ein Modul für den NE-100 Massenimport entwickelt.

Das PLT-CAE-System 'Prodok'

Moderne verfahrenstechnische Anlagen sind nur dann effektiv zu betreiben, wenn die Daten aus der Planungsphase auch für Betrieb, Instandhaltung und Modernisierung verfügbar sind. Anlagenrealität (As-Built) und Dokumentation müssen übereinstimmen. Nur wenn alle Daten konsistent sind, lassen sich kostspielige Neueingaben und unnötiger Engineering-Aufwand vermeiden. Genau an dieser Stelle setzt das PLT-CAE-System 'Prodok' an. Es sorgt für einen integrierten Planungsprozess nach einheitlichen Regeln. Da alle Daten in ein und demselben System gewonnen und ausgetauscht werden, gibt es keine Datenübertragungsfehler mehr. Die Funktionen umfassen Basis-, Funktions-, Ausführungs- sowie Montageplanung bei der Neuplanung, der Änderungs- und Ergänzungsplanung sowie der Betriebsbetreuung. Dabei wird der komplette Lebenszyklus einer Anlage unterstützt. Die Anlagenrealität spiegelt sich zu jedem Zeitpunkt in der Dokumentation wider.

Autor: Martin Dubovy leitet das Produkt­management Plant Solutions bei Rösberg Engineering in Karlsruhe.