Engineering Virtual Engineering steigert die Effizienz im Anlagenbau

Anlagen werden heute im Computer als räumliches 3D-Modell dargestellt. Per Virtual Reality taucht das Planungsteam in die Anlage ein, schaut sich bestimmte Funktionen an und kann diese sogar testen.

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Ruland Engineering & Consulting GmbH

BASF SE

Der Anlagenbau und damit auch das Engineering stehen vor der Herausforderung eines deutlich wachsenden Investitionsvolumens im globalen Umfeld. Infrastrukturmaßnahmen und steigende Investitionen im Industriesektor in der Region Asien einerseits und Investitionen im Rohstoffwandel andererseits beschäftigen die Anlagenbaufirmen bis über die Belastungsgrenze hinaus.

Hinzu kommt die Forderung nach einer immer schnelleren Projektabwicklung aufgrund des globalen Wettbewerbsumfeldes. Dies führt zur Notwendigkeit, die Produktivität im Engineering sprunghaft zu erhöhen. Erschwerend kommen noch die demographische Entwicklung und die Verschiebung in den Ausbildungsberufen, weg von der Technik, dazu.

Um es in Zahlen zu fassen: Von 2003 bis 2007 haben sich weltweit die Investitionen um etwa 42 Prozent auf 762 Milliarden Dollar pro Jahr erhöht. Für 2009 erwarten Experten ein Investitionsvolumen von etwa 806 Milliarden Dollar.

Neben der Aufgabenstellung und der Simulation/Auslegung der entsprechenden Ausrüstungsgegenstände spielt die Virtualisierung einer Anlage für den Engineering-Prozess eine entscheidende Rolle.

Fragen der Betreibbarkeit und der optimalen Instandhaltungsstrategie werden in der Regel im Team aus Engineering, Technologen und späterem Betreiber an dreidimensionalen Modellen der zukünftigen Anlage geklärt.

Simulieren statt basteln

Dabei ist die Entwicklung in den vergangenen Jahren rasant vorangeschritten: Während früher Holz- oder Plastikmodelle der Visualisierung dienten, werden heute Anlagen im Computer dreidimensional dargestellt.

Diese Computermodelle führen im Hintergrund immer mehr komplexe Datenbanken mit, mit deren Hilfe für den Beschaffungsvorgang relevante Detailinformationen sozusagen per Knopfdruck präsentiert werden können.

Für Greenfield-Anlagen ist dies sehr gut und ausreichend. Bei Erweiterungen vorhandener Anlagen existiert aber das Problem, dass die vorhandenen Anlagenteile ebenfalls in der dreidimensionalen Darstellung untergebracht werden müssen.

Da häufig vorhandene Dokumentationen nicht immer à jour sind, heißt das: im Betrieb Aufmaß nehmen. Das Laserscanning bietet eine Möglichkeit, sehr effizient vorhandene Anlagenteile mit abzubilden.

Funktionen testen

Mit der Virtual Reality beschreitet die BASF nun ein neues Feld im Engineering: Sie ermöglicht es, nicht nur Anlagen im Planungsstadium dreidimensional darzustellen, sondern zum Teil Funktionen dieser Anlage ‚durchspielen’ zu können.

Ähnlich wie im Computerspiel SIMS-City können die Mitglieder des Planungsteams in die Anlage ‚eintauchen’ und bestimmte Funktionen, beispielsweise für die Instandhaltung, ansehen bzw. sogar testen.

Zukunftsvision ist, dass die verfahrenstechnische Simulation bestimmter Unit-Operations in der Virtual Reality sichtbar gemacht werden kann.

Teillast- oder Volllastzustände von Destillationskolonnen könnten durch Darstellung der hydrodynamischen Belastungen für den Betrachter sichtbar gemacht werden.

So würde dieses Planungstool nahtlos für Trainingszwecke der späteren Betreiber nutzbar sein. Virtual Reality Engineering und Vorbereitung des Betriebes einer Anlage können so intensiv verbunden werden, dass sich die Projektabwicklungszeiten wesentlich verkürzen.

Der Autor ist Senior Vice President, Engineering, BASF SE, Ludwigshafen.

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