Synopse 1224

EDV-Unterstutzung der technischen Planung von Chemieanlagen

Eberhard Futterer, Gerhard Lang und Alfred Westerholz*

Herrn Professor Dr.-Ing. Huns Schluchtev zum 60. Geburtstag

Seit den 50er Jahren setzt man EDV-Anlagen (Computer) bei der Planung von Chemieanlagen ein, um die Qualitat der Planung und die Produktivitat eines Ingenieurunternehmens zu verbessern. Die heute angestrebte Integration bei der EDV-gestiitzten Erstellung, Kontrolle und Verwaltung von technischen Informationen der inge- nieurma13igen Planung hat die Beschleunigung, Transparenz und Qualitatsverbesserung des technischen Planungsergebnisses unter gleichzeitiger Einsparung bei den aufzuwendenden Personalstunden zum Ziel.

1 Die Struktur der technischen Planung

Die Planung einer Chemieanlage 1aRt sich in zwei Hauptphasen einteilen, die Angebotsphase und die Auftragsphase. Die Vorgehens- weise der technischen Planung in der Angebotsphase und der Auf- tragsphase unterscheidet sich nicht prinzipiell, sondern nur durch den Grad ihrer Detaillierung voneinander. Die Grobstruktur ist identisch, wahrend nur in der Auftragsphase eine Zergliederung in kleinere Planungselemente erfolgt . Die gesamte Auslegung manifestiert sich in einer Fiille verschiedener Planungsunterlagen wie Verfahrensbeschreibungen, Aufstellungs- planen, Rohrplanen, Baukoordinationsplanen, Massen- und Ener- giebilanzen, technischen Spezifikationen fur Maschinen, Apparate, EMR-Ausrustungsteilen oder Rohrleitungsteilen. Dabei kommt es jedoch zu einer Zusammenfassung von Ingenieur-Aktivitaten der gleichen Kategorie in der Bearbeitung und von Ausriistungsteilen der gleichen Art bei Anfrage, Bestellung und Lieferung. Erst bei der Montage der einzelnen Ausrustungsteile auf der Baustelle nehmen diese ihre individuelle Identitat im Rahmen von Funktionskompo- nenten des Verfahrens wieder an.

2 Der EDV-Einsatz in der technischen Planung

Viele Ingenieur-Tatigkeiten in der technischen Planung werden be- reits seit Jahren routinema13ig durch EDV-Programme unterstutzt [l]. Es ist Stand der Technik, die Massen- und Energiebilanzen komplex verschalteter Teilanlagen und auch von Gesamtanlagen durch sog. Flow-Sheeting-Programme zu berechnen [2]. Die Doku- mentation erfolgt mit Hilfe der EDV, indem graphische Arbeitsplat- ze zur Erstellung der Verfahrensflieljbilder und der RI-FlieBbilder [3] routinemaljig eingesetzt werden. Der Einsatz der EDV hat zum einen das Ziel, die Qualitat der technischen Planungsergebnisse durch verbesserte Methoden und Algorithmen in der Berechnung zu erhohen. Ein zweites Ziel, dessen Bewaltigung fur ein Ingenieur-Unternehmen von groBter Bedeutung ist, liegt in der Beherrschung der Menge an Informationen, die im Zuge der Planungsdetaillierung fortlaufend entsteht. Hier mu13 auf der einen Seite die Verbindung zur erzeugenden Informationsquelle erhalten bleiben; im gleichen Mane mu13 es jedoch moglich sein, identisch geartete Informationen zu neuen Einheiten der Planungs-

* Prof. Dr.-Ing. E. Futterer, Dr.-Ing. G. Lang und Dipl.-Ing. A . Westerholz, Uhde GmbH, Friedrich-Uhde-Str. 15,4600 Dort- mund 1 .

durchfiihrung zusammenzufassen. Die Informationen iiber die fur eine spatere Realisierung eingegan- genen Leistungsverpflichtungen existieren oft bereits in teils indirek- ter Form in technischen Dokumenten, sie werden aber erst mit erheblichem Zeitverzug in der Gesamtkostenstruktur des Auftrages deutlich. Dieses Problem kann nur durch eine aktuellere Informa- tionsmethodik und durch bessere Transparenz des Planungsgesche- hens behoben werden. Eine Ursache fur eine immer noch ausstehende Losung auf diesem Gebiet diirfte die Tatsache sein, daB die Arbeit des Ingenieurs ein hohes Ma13 an Individualitat notwendig macht, die nicht in jedem Falle durch EDV-Hilfsmittel adaquat unterstiitzt werden kann. Der Zugang zu dem Problem der hoheren EDV-Durchdringung der technischen Planung vereinfacht sich jedoch, wenn man die Pla- nungsdokumentation als zentrale Informationsressource definiert.

3 Die technischen Dokumente der Planung

Ein iiber EDV verwaltetes Dokument entsteht zu irgendeinem Zeit- punkt in der Planung des Angebotes oder wahrend des Auftrages. Es enthalt allgemeine Informationen (Kopfdaten) sowie Daten aus der Angebots- und Auftragsphase. Alle funktionalen Bereiche arbeiten gemeinsam, gleichzeitig oder zeitlich versetzt, an seiner Erstellung. Es wird in gegenseitiger Abstimmung geandert und Planungsrevisio- nen angepal3t. Gleichzeitig kann auch eine Revisionsverwaltung realisiert werden.

4 Ausblick auf eine integrierte EDV-Unterstutzung der technischen Planung

Im folgenden sollen sowohl Angebot als auch Auftrag unter dem gemeinsamen Begriff ,,Projekt" zusammengefaDt werden. Projekte werden in einer hierarchischen Struktur untergliedert . Das Projekt stellt den hochsten Ordnungsbegriff im Rahmen der Planung dar. Darunter werden die Funktionen und Teilfunktionen sowie ihre apparatemahge Realisierung durch eine hierarchische Detaillierung identifiziert . Den einzelnen Komponenten oder auch Units einer Verfahrensanlage konnen nun Planungsdokumente der verschieden- sten Art zugeordnet werden. Die Verknupfung erfolgt durch eine geeignete Verschlusselung, so da13 technische Dokumente in alpha- numerischer oder graphischer Form wie Datenblatter oder Zeich- nungen, bzw. gemischt technisch-organisatorische Dokumente wie Termin-Balkenplane, Netzplane, Ablaufdiagramme, rein graphische Dokumente sowie kaufmannische Dokumente (Bestellungen, Lie- ferscheine) den einzelnen verfahrenstechnischen Einheiten zugeord- net werden. Die soeben beschriebene Untergliederung gibt damit die Projektstruktur wieder. Ohne auf die unterschiedlichen Auftragsformen eingehen zu wollen, die gebrauchlich sind, mussen bei der Kalkulation und Ausfiihrung von Projekten drei wesentliche Elemente bearbeitet werden. Dies sind zum einen die Feststellung des Umfangs der Eigenleistung des Planungsunternehmens in Form von Ingenieurstunden, der Wert aller zur Errichtung der Anlage notwendigen Materialien und Teile sowie die Zeitplanung zur Ausfiihrung einzelner Tatigkeiten. Durch die Verwendung der Planungsphase als Unterteilungselement der technischen Planung vermeidet man eine Schwierigkeit der Vergan- genheit, namlich die zu feine Untergliederung und damit eine oft unnotige Fulle an Daten in der Terminkontrolle. Die Ingenieurstun- den werden ebenfalls in geeigneter Weise nach Leistungsbereich und Leistungsart unterteilt . Diese Mengengeriiste dienen nun als Kalku- lationsgrundlage fur das Angebot sowie als Sollvorgabe fur die Ausfiihrung des Auftrages. Das in Teilen in der Erprobung befindliche Losungskonzept wird

408 Chem.-1ng.-Tech. 56 (1984) Nr. 5, S. 408-409 0 Verlag Chemie GmbH, D-6940 Weinheim 1984 0009-286X/84/0505-0408$02.50/0

eine durchgehende EDV-Unterstiitzung bringen. Diese reicht von der technischen Angebotsvorkalkulation iiber die exakt kontrollier- te, auch revidierte Planungsanderung bis zur Anfrage-, Bestell- und Ausfiihrungsphase. Es ermoglicht eine umfassende Aktualitat und Transparenz in allen Phasen der technischen Planung einer Che- mieanlage. Eingegangen am 23. November 1983

Literatur

[l] Futterer, E.: Chem.-1ng.-Tech. 45 (1973) S. 411/416. [2] Futterer, E.; Neumaan, K.-K.: Use of data in process simulation

- state of the art review, EFCE publ. series No. 11 (1980), part 11, p. 809/822.

[3] Erfahrungen mit der Auswahl, Einfiihrung und Anwendung von CAD-Systemen in der Anlagenplanung, Ein Ergebnis der Arbeit des DECHEMA-Arbeitsausschusses ,,Rechnerunterstutzte Anla- genplanung" des Jahres 1982, Bericht der DECHEMA vom 21.4. 1983, s. auch Chem.-1ng.-Tech. 56 (1984) Nr. 2, S. 91/98.

Schliisselworte : Anlagenplanung, Anlagen bau, Datenverarbeitung, Computer.

Chem.-Ing.-Tech. 56 (1984) Nr. 5 , S. 408-409 409