23.07.2014

Gegenwart und Zukunft der Prozessindustrie

Unterstützung während des gesamten Anlagenlebenszyklus

Die Prozessindustrie gilt allgemein als konservative Branche, wo nicht Innovationen, sondern Sicherheit und Verfügbarkeit an oberster Stelle stehen. Dennoch haben in den letzten Jahrzehnten auch hier immer wieder neue Technologien Einzug gehalten. Mit der zunehmenden Verbreitung von Personal Computern beispielsweise eröffneten sich auch für die Prozessindustrie ungeahnte Möglichkeiten. Prozessleittechnik-Planungssysteme, die eine computergestützte Neuplanung von Anlagen sowie Betriebsbetreuung während des gesamten Anlagenlebenszyklus ermöglichen, brachten Ende der 1980er-Jahre eine entscheidende Wende. Entwickler solcher Lösungen, die frühzeitig aufs richtige Pferd setzten und den technologischen Fortschritt konsequent einfließen ließen, haben auch heute noch die Nase vorn.

Autoren: Dipl.-Betriebsw. (FH) Evelyn Landgraf, Rösberg Engineering GmbH;
Martin Dubovy, Rösberg Engineering GmbH.


Bild 1: Die Planung und Instandhaltung von Anlagen der Prozessindustrie ist eine Mammutaufgabe. Ohne computergestützte Lösungen ist das heute unvorstellbar.
Bild: Rösberg Engineering GmbH

25 Jahre Erfahrung können je nach Gebiet viel oder wenig sein. Wer bei PC-basierten Lösungen zur Planung von Prozessleittechnik über so viele Jahren Praxiswissen angesammelt hat, kann durchaus von sich behaupten, von Anfang an dabei gewesen zu sein. Einer dieser Vorreiter ist das Karlsruher Unternehmen Rösberg. Die Automatisierungsexperten stellten auf der Achema 1988, also vor 26 Jahren, erstmals ihr PLT-CAE-System Prodok einem breiten Publikum vor (Bild 1). Im Praxiseinsatz vielfach erprobt und über die Jahre konsequent weiter entwickelt, übernimmt es auch heute in vielen Bereichen eine Vorreiterrolle.

Wozu ein Prozessleittechnik- Planungssystem?

Rückblickend scheint es naheliegend, aber in den Anfängen brauchte es durchaus einigen Innovationsgeist. In den 1980er-Jahren fielen bei einer Anlagenplanung mehrere Hundert handschriftlich ausgefüllter Seiten an, um die eingesetzte Sensorik und Aktorik zu dokumentieren. Ralph Rösberg (Bild 2), heute Geschäftsführer der Rösberg Engineering GmbH, brachte damals die entscheidende Idee ein: "Wir waren intern und natürlich mit vielen Anwendern im Gespräch, wie man die Anlagenplanung erleichtern könnte, und kamen mehr und mehr zu dem Schluss, dass elektronische Lösungen die Zukunft sein würden. Bald war auch klar, dass wir keine Dienstleistung, sondern ein Produkt anbieten mussten, das auch unsere Kunden wiederum an ihre Kunden weiter geben konnten. So entstand die erste Version von Prodok. Unser Vorteil: Wir setzten von Anfang an auf PC-basierte anstatt auf Unix-Lösungen, wie manche unserer Mitbewerber." Im ersten Schritt ließen sich mit dem System Formulare zur Anlagendokumentation 1:1 abbilden, die elektronisch erfassten Informationen wurden dann wieder in die bekannten Vordrucke eingedruckt. Als sich Windows als Betriebssystem mehr und mehr durchsetzte, kamen Ende der 1990er-Jahre dann grafische Oberflächen dazu, mit denen sich vereinfachte Bedienoberflächen realisieren ließen. Gleichzeitig war es damit möglich, Benutzeroberflächen sehr einfach in verschiedenen Sprachen darzustellen. So wurde schon damals der erste Schritt in Richtung Internationalisierung des PLT-CAE-Systems gelegt (Bild 3). "Ein wichtiger Meilenstein für unser Unternehmen war 1997 eine von der BASF in Ludwigshafen durchgeführte Vergleichsanalyse, bei der sich drei Planungssysteme in einem halbjährigen Praxistest beweisen mussten. Dass Prodok als Sieger daraus hervorging, hatte ebenfalls großen Einfluss auf die weitere Entwicklung des Systems", so Rösberg.

Mehr als Neuplanung

Seit jeher versteht sich das PLT-CAE-System als eine Lösung, die Unterstützung über die Neuplanung hinaus bietet. "Wir begleiten den Anwender über den gesamten Anlagenlebenszyklus", betont Rösberg. "Weil wir als Dienstleister unsere Software selbst einsetzen, wissen wir, welche Anforderungen in der Praxis bestehen." Anlagen mit einer Lebensdauer von 30 oder sogar bis zu 40 Jahren fordern zum Beispiel einen reibungslosen Wechsel von einer Softwareversion zur nächsten; bei großen Datenstämmen ist ein schnelles und automatisierteres Datenupgrade gefragt. Rösberg betont, die Anwendungspraxis zeige, dass beides möglich ist: "Bei der Karlsruher Mineralölraffinerie (MiRO) haben wir zum Beispiel die Dokumentation mit Prodok Version 1 gestartet und sind heute bei Version 9. Bei der BASF in Ludwigshafen gibt es eine riesige Datenbasis mit circa 800.000 PLT-Stellen. Das Datenupgrade auf eine neue Softwareversion realisieren wir dort an einem Wochenende so, dass alle 700 Nutzer montags wieder ungestört weiterarbeiten können." Über die Jahre sind zum PLT-CAE-System unter dem Oberbegriff 'Plant Solutions' weitere Komponenten hinzugekommen, die den Anwender während des gesamten Anlagenlebenszyklus unterstützen. Dazu gehört die elektronische Anlagendokumentation Livedok, mit der sich anfallende Änderungen im Anlagenbetrieb sehr einfach dokumentieren lassen. Der Plant Assist Manager unterstützt den Anlagenbetreiber bei wiederkehrenden (teil)manuellen Prozessabläufen.

Mobile Computing, Cloud und Co

Und natürlich kann ein solches System nicht einfach stehen bleiben, man muss bei seiner Weiterentwicklung aktuelle und künftige Trends im Blick haben. So setzt sich heute der Einsatz mobiler Geräte gerade auch bei der Anlageninstandhaltung immer mehr durch. Vorausschauende Entwickler sind dafür gerüstet. Anwendungen wie Livedok laufen heute auf mobilen Geräten mit Android. In Kombination mit RFID, QR- oder Barcodes lassen sich gerade bei der Instandhaltung weitere Vorteile nutzen. Auch eine einfache Bilddokumentation von Problemen vor Ort mit dem mobilen Gerät bringt hierbei beispielsweise Vorteile. An die Nutzung mobiler Technologien knüpft logisch eine andere aktuelle Weiterentwicklung an: der Einsatz von Windows Presentation Foundation (WPF). Mit dem Grafik-Framework lassen sich Logik und Visualisierung einer Software getrennt erstellen und die Darstellung ideal an das jeweilige Endgerät (PC, Tablet, Smartphone usw.) anpassen. So erhält der Anwender intuitive Benutzeroberflächen auf Basis modernster Technologie (Bild 4). Auch das Thema 'Cloud' wird sicher nicht an der Prozessindustrie vorbei gehen. Es betrifft beispielsweise weltweit agierende Unternehmen, die auf einen zentralen Datenbestand zugreifen. Informationsschutz spielt hierbei eine wesentliche Rolle, weshalb man es im Bereich der Prozessindustrie vermehrt mit privaten Clouds zu tun haben wird. Daten und Applikationen auf einem zentralen Server über Webservices verfügbar zu halten, ist ebenfalls ein Thema, mit dem sich die Automatisierungsexperten momentan beschäftigen. Derzeit genutzt wird das bereits im Dokumentationstool Livedok. Ein weiteres Schlagwort der Branche ist 'Integriertes Enginering'. Dazu Rösberg: "Viele Lösungen am Markt versuchen, alle Funktionalität für die Anlagenplanung aus einer Hand zu bieten. Wir wählen hier bewusst einen anderen Ansatz, denn wir wollen es dem Kunden möglich machen, jeweils die für seine Zwecke beste Lösung zu nutzen. In dieser heterogenen Landschaft sind wir die Spezialisten für PLT-Planung. Das heißt, wir bieten die notwendigen Schnittstellen, die einen reibungslosen Daten-Im- und -Export ermöglichen. Zudem machen wir uns schon seit Langem für einen standardisierten Datenaustausch stark. Ein Beispiel ist die NE 100, die wir schon seit Jahren zum Austausch von Gerätespezifikationsdaten in Prodok integriert haben." Ein zuverlässiger Austausch muss übrigens auch zwischen verschiedenen Datenbanklösungen möglich sein, wenn ein Dienstleister beispielsweise mit einem Microsoft SQL-Server arbeitet, der Kunde aber mit Oracle. Das PLT-CAE-System unterstützt daher sowohl Microsoft SQL-Server als auch Oracle. Ob die Datenbank beim Anwender direkt oder in der Cloud liegt, macht für den Bediener dabei keinen Unterschied. Selbstverständlich kann der Anwender aber Einfluss darauf nehmen, welche Daten wo abgelegt werden.

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Weltweit in der Praxis erprobt

Mittlerweile hat sich das Prozessleittechnik-Planungssystem in vielen kleinen und großen Anwendungen bewährt. Nicht nur in den zuvor erwähnten Anwendungen bei BASF und MiRO, sondern auch weltweit setzt man auf Prodok: Beim Kraftwerksbau in Indien, in der russischen Zementindustrie oder in einer italienischen Chlorsilan-Anlage, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Karlsruher Automatisierungsspezialisten sind seit 25 Jahren mit ihrem PLT-CAE-System am Markt und seit über 50 Jahre in der Branche aktiv, haben Trends beobachtet und mitgeprägt. Rösberg schildert seine Beobachtungen: "In den letzten 25 Jahren hat die Internationalisierung von Unternehmen der Prozessindustrie stark zugenommen. Firmen, die früher traditionell in Deutschland arbeiteten, produzieren zunehmend direkt am Absatzmarkt. Das hat natürlich Einfluss auf deutsche Anlagenplaner und die zugehörigen Entwicklungstools. Uns kommt hier zugute, dass wir unsere Software schon sehr früh für den internationalen Einsatz bereit gemacht haben. Somit sind wir auch in diesem Bereich für die Zukunft gut aufgestellt."

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