Visualisierungs-Tools Visualisierung erleichtert Planung und Abstimmung mit dem Auftraggeber

3D-Modelle sind heute bei der Planung komplexer Gebäude und Produktionsanlagen Standard. Noch mehr ‚Durchblick’ und Transparenz bieten spezielle Visualisierungs-Tools. Sie erleichtern nicht nur die Planungsabläufe, sondern auch die spätere Montage vor Ort. Last, but not least sind sie eine nicht zu unterschätzende Hilfe bei der Ausbildung des Personals.

Anbieter zum Thema

NESS Wärmetechnik GmbH

EDL Anlagenbau Gesellschaft mbH

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AXAVIA Software GmbH

Lenzing Technik GmbH

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Intergraph PP&M Deutschland GmbH

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Wer Kinder hat (oder selbst gern spielt), der weiß: Computerspiele präsentieren sich heute in einer Darstellungsqualität, die von der Realität kaum noch zu unterscheiden ist. Visualisierungs-Tools für die Industrie nutzen zum Teil die dafür entwickelten Algorithmen. Im folgenden stellt PROCESS drei Anbieter solcher Tools vor.

NavisWorks: Kontrollgang in Echtzeit

Mit konzentrierter Miene durchwandert der Betriebsingenieur die Fertigungsanlage. Meter für Meter folgt er dem Lauf der Rohrleitungen und kontrolliert die Lage der Apparate, immer darauf bedacht, fehlerhafte Konstruktionen aufzudecken oder Problemstellen zu erkennen. Trotz aller Achtsamkeit kann er dabei ganz entspannt sein − denn die Anlage, die er so aufmerksam überprüft, ist noch gar nicht gebaut. Bislang gibt es sie nur als virtuelles Modell, das sich aber dank der Visualisierungs-Software NavisWorks wie ein reales Werk begutachten lässt.

„NavisWorks vereinfacht unsere Arbeit wesentlich, weil sich die Planungen aus dem Stahlbau- und Anlagenbaubereich zu einem Gesamtmodell zusammenfügen lassen und die Anlage dann von allen Seiten und aus allen Perspektiven durchleuchtet werden kann. Letztendlich bekommen alle Beteiligten dank dieser Visualisierungslösung ein besseres Gefühl für die gesamte Anlage“, sagt Gerd Bergner, Ingenieur bei der Lenzing Technik (die Muttergesellschaft Lenzing AG produziert Cellulosefasern).

Lenzing hat mithilfe von Axavia, Spezialist im Bereich Daten- und Konfigurationsmanagement, ein IT-Konzept erarbeitet, das die Planung von Anlagen in allen Phasen unterstützt. Schließlich lassen sich durch eine exakte Planung die späteren Baukosten einer Anlage erheblich reduzieren. Je weniger Probleme bei der Realisierung entstehen, je genauer also die Planung vorher ausfällt und je mehr Probleme schon im Planungsstadium aufgedeckt und gelöst werden, desto kostengünstiger ist letztlich das gesamte Projekt.

NavisWorks bietet dem Anlagenbau den großen Vorteil, dass für die Berechnung einer Visualisierung sämtliche CAD-Daten eingelesen und in das eigene komprimierte NWD-Format umgewandelt werden. Durch diese Komprimierung können auch so riesige Datenmengen, wie sie bei der Planung einer Fertigungsanlage entstehen, auf normal ausgestatteten Rechnern problemlos und schnell verarbeitet werden. Zudem erlaubt es NavisWorks, Dateien aus verschiedenen CAD-Systemen zu einem Supermodell zu vereinen.

Nicht zu vergessen: Eine visualisierte Darstellung können auch wenig CAD-erfahrene Auftraggeber verstehen und so auf einen Blick erkennen, wo es eventuelle Problempunkte gibt. Darüber hinaus können Visualisierungen bestimmter, besonders komplexer Teilbereiche ausgedruckt und etwa als Montageanleitung dienen.

SmartPlant Review: interaktive Visualisierung

Als eine umfassende Visualisierungsumgebung für das interaktive Betrachten gro-ßer, komplexer 3D-Modelle beschreibt Intergraph die Lösung SmartPlant Review. Dem Planer stehe damit ein Tool zur tiefgehenden Analyse und Überprüfung des 3D-Modells und eine detaillierte Daten-Navigation für Planung, Konstruktion und Instandhaltung zur Verfügung, so der Anbieter. Die Software biete hohe Leistungen bei Schattierung und Rendering, bei der individuellen Anpassung der Bildschirme, bei der dynamischen Bewegungssteuerung mit Maus oder Joystick und weitere innovative Funktionen. Sie soll Anwendern als Kommunikationswerkzeug zwischen Kunden, Projektmitarbeitern und Führungskräften dienen.

Um die Visualisierungsmöglichkeiten an die jeweiligen spezifischen Anforderungen anzupassen, bietet SmartPlant Review eine Reihe weiterer leistungsstarker Module – beispielsweise ein Konstruktions-Modul, ein Modul für Simulation und visuelle Effekte sowie ein Photorealismus-Modul. SmartPlant Review lässt sich darüber hinaus an die Leistungsfähigkeit der Hardware anpassen und nutzt alle jeweils zur Verfügung stehenden Hardware-Ressourcen.

Wovon Planer und Anlagenbetreiber profitieren:

Voransicht möglicher Konstruktions- abläufe fördert die Planungsqualität,

frühere Problemerkennung mittels de- taillierter Modell-Prüfung während der Detailplanung,

Berücksichtigung von Alternativen zu einem frühen Planungszeitpunkt durch genaue Lokalisierung möglicher Prob- lembereiche,

Visualisierung erleichtert Sicherheits- überprüfungen.

Virtual Reality als eine Einstiegslösung

Der Kompressorenbauer Neumann & Esser (NEA Group) hat sich für den weltweiten Einsatz des 3D-CAD-Systems Process Plant Design (PPD) von Auto-trol entschieden. Als Basis der Visualisierung dient VRML (Virtual Reality Modeling Language): „Mit diesem Tool können wir unsere mit PPD erzeugten Engineering-Lösungen unseren Geschäftspartnern stets sehr plausibel verdeutlichen“, berichtet Rüdiger Schaaf, CAD Team-Koordinator bei der NEA Group. Zur Visualisierung der VRML-Dateien reicht ein einfacher Viewer.

Der Ablauf: PPD unterstützt den Konstrukteur ganz allgemein von der Erstellung der verfahrenstechnischen Fließbilder und den daraus hergeleiteten R&I-Plänen bis hin zu der kompletten 3D-Darstellung mit dem Modul Vectorpipe. Dabei legt die Anlagensoftware die Symbole und 3D-Ansichten nicht physikalisch in einer Zeichnung ab, sondern nur deren Verweise auf die Datenbank. Darum benötigt selbst ein umfangreiches Vectorpipe-Modell statt der üblichen 700 bis 800 MB einer Graphik-Datei nur etwa 50 MB.

Bei der Umwandlung der Vectorpipe-Dateien in das standardisierte VRML-Format berücksichtigt der integrierte Konverter auch kundenspezifische Profile, sodass z.B. Farben oder Oberflächenstrukturen stets erhalten bleiben. Zur Visualisierung dieser Files wird auf frei verfügbare Shareware-Player zurückgegriffen.

Die Konstrukteure nutzen VRML während des gesamten Engineering-Prozesses. Sie konvertieren die sich im Projektverlauf ständig weiterentwickelnden Vectorpipe-Modelle mehrmals am Tag und begutachten damit die Qualität jedes Anschnitts. „Da sie am Bildschirm um die virtuell verlegten Rohrleitungen herumgehen können, werden Schwachstellen oder Unstimmigkeiten früher erkannt. So können schon entwickelte Leitungsabschnitte noch einmal optimiert werden, was die Qualität unseres Engineerings zusätzlich verbessert“, berichtet Rüdiger Schaaf.

Die neue Sichtweise auf eine Anlage hilft auch Missverständnisse mit den Projektpartnern zu vermeiden, die bei unterschiedlichen Sprachen schnell entstehen können. „Mithilfe der VRML-Dateien können wir Lösungsvorschläge unseren Kunden wirklich vor Augen führen, und sie somit viel besser plausibel machen“, weiß Schaaf.

Henning Lochner, Key Account Manager von Auto-trol in Deutschland: „Wir empfehlen unseren Kunden für den Design Review von 3D-Modellen VRML einzusetzen. Intuitiv zu bedienen, schnell zu erlernen und ohne zusätzliche Software-Kosten – das überzeugt. Auch der Nachfolger von VRML, das XML-konforme Format X3D wird in Zukunft von uns unterstützt.“

Fazit: Die Möglichkeit, eine Anlage virtuell begehen zu können, bevor diese tatsächlich gebaut wird, ist ein enormer Vorteil. Dies gilt insbesondere für die Diskussion und Abstimmung kritischer Anlagenteile mit dem Auftraggeber.

Der Autor ist freier Mitarbeiter bei PROCESS.

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