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Basic Engineering

Durchgängiger geht’s nicht

| Redakteur: Anke Geipel-Kern

Beim Basic Engineering sparen Betreiber Wochen durch intelligente Verknüpfung mit der Simulation. Das Ergebnis: einfaches Feed-Szenarien-Handling samt Dokumentation und Kalkulation.

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Feed-Engineering wird durch vorkonfigurierte Bausteine einfacher.
Feed-Engineering wird durch vorkonfigurierte Bausteine einfacher.
(Bild: Aucotec)

Front End Engineering Design (FEED) soll Anlagenbauern helfen, essenzielle Entscheidungen zu treffen und Kosten realistisch abzuschätzen: Welche Technologie und welche Bedingungen bringen die effektivste Funktionalität? Welche Komponenten-Konstellation ergibt das optimale Kosten-Nutzen-Verhältnis? Welche Konsequenzen haben bestimmte Änderungen? Diese und mehr Fragen beantwortet in der Feed-Phase die Simulation - wenn die Daten der verschiedenen „cases and scenarios“ stimmen!

Strafarbeit für hochqualifizierte Ingenieure

Dazu müssen qualifizierte Ingenieure häufig Tausende von Daten aus dem Simulationstool quasi per Hand ins Engineeringsystem übertragen. Dort werden damit jeweils das Process Flow Diagram (PFD), aber auch die entsprechenden Arbeitsblätter und Materialbilanz-Dokumente erstellt. Allein der Datentransfer einer Simulation ins Engineeringsystem ist sehr fehleranfällig und kann Wochen dauern – doch dabei bleibt es in der Regel nicht. Der Zweck ist ja, verschiedene Simulationsergebnisse gegeneinander abzuwägen, entsprechend vervielfacht sich der Aufwand. Ob sich Geräte, Skalierungen oder Rezepturen ändern, alles hat Auswirkungen auf Effektivität, Funktionalität und natürlich Kosten.

Das Handling dieser verschiedenen Szenarien- bzw. „Cases“ ist enorm komplex und zeitraubend. So ist es zum einen eine riesige Herausforderung, bei mehreren Szenarien den Überblick zu behalten. Zum anderen können sich Anbieter wegen des Ressourcen-Aufwands oft maximal drei Szenarien leisten. Also bietet ein Anlagenbauer dem Kunden möglicherweise gar nicht die optimale Anlage an – zum beiderseitigen Nachteil.

Vordefinierte Module vereinfachen die Konfiguration

Natürlich umfasst Basic Engineering mehr als nur FEED. Deshalb bietet die kooperative Plattform Engineering Base (EB) grundsätzlich die Möglichkeit, ein PFD auf der Basis vordefinierter Module zu konfigurieren. Die Module können sowohl die komplette Infrastruktur von Geräten einschließlich ihrer I&C- und elektrotechnischen Anteile im Datenmodell enthalten als auch eine abstrakte PFD-Darstellung. Mit der Konfiguration lässt sich schnell und genau z. B. die Preisspanne einer Anlage berechnen oder ihr Energieverbrauch schätzen.

Für interessierte prozesstechnische Unternehmen, die nur die einfache R&I-Erstellung benötigen, ohne komplexe Rohrleitungsplanung und Instrumentierungs-Funktionalitäten, bietet EB ein attraktives Basic-Engineering-Paket.

Von Aspen bis XLS

EB bietet Ingenieuren, die mit Simulationen arbeiten, außerdem eine absolut einmalige Integration von Szenarien und Case Management. Dafür wurde eine intelligente Anbindung zur Software des US-Unternehmens Aspentech entwickelt, einem der bekanntesten Anbieter von Simulationstools. Aber auch Simulationen mit Pro II oder selbst konfigurierten XLS-Kalkulationen lassen sich leicht und effektiv direkt in EB einbinden.

Nie wieder Handarbeit!

So sind die Simulationsergebnisse automatisiert und damit sowohl schnell als auch fehlerfrei importierbar. Sofort übernehmen dann EBs PFD und Arbeitsblätter die Berechnungen, und die Dokumentation zeigt vom groben Fließschema bis zur Materialbilanz alle Konsequenzen eines bestimmten Szenarios auf. Denn bei EB ist das PFD nicht bloß eine Zeichnung. Es ist die grafische Repräsentanz der Informationen in der Datenbank und daher in der Lage, die Simulationsergebnisse unmittelbar zu „verstehen“ und umzusetzen. Aus derselben Quelle speisen sich die Prozess-Arbeitsblätter (data sheets) und Materialbilanzen. So ist jedes Szenario im Nu dokumentiert. Ressourcenbindende Handarbeit – oft fünf Wochen und mehr je Szenario - sowie damit einhergehende Fehlerquellen sind passé.

Den Überblick behalten

Da für eine fundierte Entscheidung immer mehrere Szenarien erforderlich sind, bietet EB eine einzigartige Unterstützung des hochkomplexen Szenario-Handlings. Alle Attribute zur Auslegung des Betriebs-Szenarios einer Anlage können geändert werden, z. B. Tankgröße, Massenstrom, Rezepturen oder Geräte. Mit jeder neu angestoßenen Simulation gibt EB automatisiert eine neue Dokumentation aus. Dabei kann der Anwender wählen, ob er den Basis-Entwurf mit einem Delta-Management updatet oder ein neues Prozess-Szenario erstellt.

Der Datenimport aus der Simulation enthält alle notwendigen Informationen, vom Design über die Profile und Kurvendiagramme bis zu den Massenstrom-Daten, jeweils versioniert in den definierten Szenarien. Das Plattform-Prinzip von EB ermöglicht es dabei, alle Szenarien in demselben Projekt abzulegen. Das ist einzigartig und macht das Handling übersichtlich. Wenn jedes Szenario, wie üblich, in einem eigenen Projekt liegt, verliert man leicht die Übersicht und braucht erheblich mehr Zeit für Vergleiche.

Auch extern kooperativ

Die Process-Arbeitsblätter lassen sich zusätzlich als intelligente PDFs an die Zulieferer ausgeben, wenn genauere Daten für bestimmte Komponenten erforderlich sind – z. B. zur Kostenermittlung. Der Lieferant gibt seine Spezifikationen ein und EB übernimmt die Daten automatisch – ins PFD ebenso wie in die betroffenen Folgedokumentationen. Damit kann dann eine weitere Simulation angestoßen werden und der Prozess beginnt erneut.

EB macht PFDs schlau

Ein weiterer Aspekt macht die Lösung mit EB einzigartig: Da das PFD und die Folgedokumentationen aus der Simulation intelligent verknüpft in der Datenbank liegen, beschleunigen sie das eigentliche Engineering nach Erhalt des Auftrags enorm. Denn die Konstrukteure müssen nicht, wie noch häufig in der Praxis, mit ihrem Engineeringsystem bei null anfangen und alle Ergebnisse des gewählten Szenarios übertragen, wie es der Fall wäre, wenn das PFD nur als einfache Grafik existierte.

EB enthält bereits alle notwendigen Parameter und Daten des Szenarios, das den Zuschlag bekommen hat. Mit so einem Startpunkt ist es bis zum P&ID und Detail Engineering für das reale Anlagen-Design nicht mehr weit. Das Konzept und die wichtigsten Basisinformationen stehen in der zentralen Datenbank; darauf aufbauend folgt nun die Konkretisierung und Feinarbeit durch die verschiedenen Disziplinen, und zwar übergreifend durch alle Beteiligten, auch von verschiedenen Standorten aus.

Durchgängiger geht’s nicht

Zu den verschiedenen Disziplinen gehören neben dem Process Design mit R&I-Erstellung auch Instrumentierung & Control, Electrical Engineering, Automation, Cause & Effect sowie Maintenance und Execution Management – alles abgedeckt bzw. hocheffizient unterstützt von nur einer Plattform: Engineering Base. Durchgängiger geht’s nicht!

Von der automatisierten PFD- und Report-Erstellung über komfortables, übersichtliches Szenarien-Handling inklusive Kalkulationen bis zur fix und fertigen Engineering-Basis für das reale, auftragsbezogene Anlagen-Design: Die intelligente Durchgängigkeit von Engineering Base schafft in der FEED-Phase und beim Übergang zur nächsten Engineering-Stufe einen gigantischen Zeit- und Ressourcengewinn. Sie verhindert Fehler, erlaubt eine einzigartige Übersicht über die berechneten Anlagenvarianten und sorgt für eine Datenqualität, die ihresgleichen sucht.

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