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Modular Engineering Mehr als Copy und Paste: So geht smarte Modularisierung im Anlagenbau

| Autor / Redakteur: Dr. Jens Mathiak; Dr. Johannes Dammeier * / Dominik Stephan

So profitieren neue Anlagenbauprojekte von der Erfahrung der Ingenieure: Zwischen Neubeginn auf dem blanken Reißbrett und Adaption vorhandener Vorlagen gibt es eine Alternative, die Erfahrungen berücksichtigt und Raum für Neues lässt. Der Schlüssel steckt – wie so oft – in smarten Modularisierungskonzepten…

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Das heute übliche Copy-Plant-Concept wird schrittweise durch das modulare Pre-configured Plant Concept abgelöst.
Das heute übliche Copy-Plant-Concept wird schrittweise durch das modulare Pre-configured Plant Concept abgelöst.
(Bild: Thyssenkrupp)

Modularer Anlagenbau ist in aller Munde – doch zwischen Package-Units und Container-Modulen sollte man eigentlich besser vom modularen Apparatebau sprechen. Wenn auch Projektentwicklung und Engineering Baukasten-Konzepte nutzen sollen, muss die Lösung smart sein.

Bestehende Entwicklungen optimal in neuen Projekten wieder zu verwenden gilt als einer der wirksamsten Stellhebel für die Beherrschung von Kosten und Produktvarianz in der fertigenden Industrie. Dabei beschreiten Maschinen- und Anlagenbauer heute jedoch noch zum Teil sehr unterschiedliche Wege: Viele Maschinenbauunternehmen nutzen modulare Produktbaukästen, um von einem Engineer-to-Order- zu einem Configure-to-Order-Geschäftsmodell zu gelangen.

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Im Anlagenbau ist es noch heute üblich, ein neues Projekt aus Vorlagen früherer Projekte zusammenzustellen (das sog. Copy-Plant Concept). Eine funktionale Modularisierung komplexer Anlagenbauprojekte, wie sie für das Konfigurieren von Produkten verwendet wird, galt lange als nicht durchführbar. Modularisierung war lediglich das Gliedern von Anlagen in Transporteinheiten (Skids oder Package Units).

Zwar ist Copy-Plant eine naheliegende Möglichkeit, Erfahrungen abgewickelter Projekte zu nutzen. Es beinhaltet jedoch entscheidende konzeptionelle Schwächen: Einerseits nimmt der Umfang mit jeder neuen Projekt-Zusammenstellung zu, da keine transparente Beziehung zwischen Funktion und Komponente besteht. Andererseits können aktuelle Verbesserungen in bestehende ältere Vorlagen nicht eingeflossen sein. Kurz: Das Copy-Plant-Konzept wird über die Zeit von einer Lösung zu einem Problem.

Modularer Anlagenbau kann mehr

Zunehmender Kosten- und Margendruck verlangen jedoch nach einer Lösung, mit der der Wiederverwendungsgrad optimiert, Durchlaufzeiten verkürzt und gleichzeitig Risikofaktoren und Unsicherheiten im Angebotsprozess minimiert werden können.

Vor diesem Hintergrund entstand bei den Anlagenbau-Spezialisten von Thyssenkrupp Industrial Solutions im Bereich Düngemittel als neue Alternative das Pre-configured Plant Concept (kurz PCPC).

Mit der funktionalen Modularisierung von Chemieanlagen beschreiten die Anlagenbauer ganz neue Wege: Die im September 2016 begonnene Initiative wurde ein Jahr später mit zwei modularen und konfigurierbaren Anlagentypen in den operativen Betrieb überführt. Damit werden nun neue Anlagen nicht mehr nach dem Copy-Plant-Konzept erstellt, sondern mit Hilfe eines modularen Baukastens konfiguriert.

Aus anderen Branchen lernen

Dem PCPC liegt die Metus-Methodik zugrunde, die sich in den letzten 20 Jahren im Maschinen- und Automobilbau etabliert hat. Dabei handelt es sich um ein Vorgehensmodell, mit dem Produkte in Funktionen und Komponenten aufgefächert werden um Abhängigkeiten und Variantentreiber zu identifizieren und letztlich die Komponenten eines Produkts zu funktionalen Modulen zusammenzufassen. Einfach ausgedrückt werden unterschiedliche Kundenanforderungen in ein modulares Produktmodell umgesetzt.

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