Autorensystem für E-Engineering

Ein Antrieb, der in einer Anlage eingesetzt wird, enthält heute sehr viel mehr Daten als noch vor wenigen Jahren, unterhält Beziehungen zu anderen Objekten oder Informationen und kann auf vielerlei Dokumenten seine Spuren hinterlassen. Er ist nicht mehr nur auf einem Stromlaufplan dargestellt, sondern kommt auch als Ziel in einer Kabelbelegungsliste oder einem Klemmenplan vor, in einer Anlagenübersicht als Einstrichschema oder in der Stückliste. Er unterhält Beziehungen zur Steuerungssoftware, die ihn kontrolliert – und falls er eigene Intelligenz an Bord hat, besitzt er gegebenenfalls noch eine Bus-Adresse. Sollte er eine Pumpe antreiben, kann dies Bezüge zur Hydraulik mit ihren entsprechenden Dokumenten nach sich ziehen.

Ergänzend zu diesen Datenspuren, die ein Objekt allein in der automatisierungstechnischen Betrachtung hinterlässt, gibt es die mechanischen Spuren wie die Repräsentanz in einem 3D-Modell oder den Wunsch, Zugriff auf Datenblätter oder Beschreibungen des Geräteherstellers zu haben. In einer bestehenden Anlage kommen dazu noch die Verwaltung des Antriebs als Anlagengegenstand oder auch die entsprechenden Wartungspläne. Je nach Einsatzfall lässt sich diese Liste noch lange fortführen.

Während Beteiligte an Planungsprozessen aus dieser Datenmenge gezielt Informationen nutzen oder bearbeiten wollen, stellt sich für diejenigen, die diese Daten administrieren müssen, die Frage, wie man sie sicher verwaltet, archiviert, bereitstellt und verwahrt.

Datenmanagement und Autorensysteme

Da die Autorensysteme, also die Werkzeuge, mit denen Daten oder Dokumente geschaffen werden, lange Zeit jeweils nur eine der vielen Disziplinen abdeckten, haben sich mit dem Ziel, die Datenhaltung und Bereitstellung zu vereinheitlichen, EDM-, PDM- oder PLM-Systeme herausgebildet. Sie bilden die gemeinsame Klammer um alle Autorensysteme, indem sie die geschaffenen Daten aufnehmen, katalogisieren und bei Bedarf für die Bearbeitung im Originalformat, aber auch zur Ansicht in einem neutralen Format (TIFF, PDF) wieder bereitstellen. Dabei sind diese Systeme gezwungen, sich auf den kleinsten gemeinsamen Nenner zu beschränken, das heißt, die Daten der einzelnen Autorensysteme werden gekapselt (im Container) gehalten. Dadurch jedoch verlieren die in den Containern enthaltenen Objekte ihre Vernetzung. Das beispielhafte Antriebsaggregat findet sich also auf dem Stromlaufplan im E-CAD-System (und damit in dessen Container), im Hydraulikplan in einem weiteren System usw. Mit viel Glück findet man heraus, auf welchen Dokumenten der Antrieb auftaucht, doch eine direkte Navigation zwischen den Dokumenten der einzelnen Disziplinen ist in der Regel nur mit viel Aufwand in der Datenaufbereitung möglich. Wenn man, wie so oft, die Dokumente der Elektrotechnik als einzelne PDF- oder TIFF-Seiten ins PDM eincheckt, ist selbst dort der hohe Vernetzungsgrad der Daten (Verdrahtung, Verweise, Mehrfachdarstellungen usw.) weder wiederzufinden noch für intelligente Navigation nutzbar. Mit anderen Worten: Die Daten sind sicher aufgehoben, Dokumente sind über ihre Katalogisierung auffindbar, aber inhaltlich sind sie „verdummt“.

Kombination von Autorensystem und intelligenter Datenbasis

Der Ausweg aus diesem Dilemma kommt heute von Seiten der Autorensysteme. Dabei betrachtete man die Disziplinen grundsätzlich danach, ob ihre Arbeitsgebiete eng oder lose miteinander verknüpft sind. Das bedeutet nicht unbedingt, dass die beteiligten Menschen oder Abteilungen bisher eng zusammenarbeiten – es geht um das Potenzial zur Zusammenarbeit. Eine hohe Affinität ist zum Beispiel gegeben, wenn dasselbe reale Objekt einer Anlage in unterschiedlichen logischen Zusammenhängen in der Dokumentation oder im Engineering auftaucht. Besonders interessant wird es, wenn zwischen den Dokumenten auch Verweise benötigt werden und spätere Nutzer der Daten zum Beispiel in der Anlagenbetreuung diese zur Navigation nutzen könnten.

Die Aucotec AG, deren Planungssoftware bisher auf elektrotechnische Dokumentation ausgerichtet war, hat als erste diese Chance erkannt und ein System einer neuen Lösungskategorie geschaffen: ein Autorensystem zur logischen Anlagenbeschreibung mit datenbankbasierter Client/Server-Architektur, das auch die Daten weiterer beteiligter Systeme (3D-Mechanik, Steuerungssoftware usw.) verwalten kann. Ein hocheffektiver Ansatz, da logische Daten den höchsten Vernetzungsgrad haben, so wie zwischen Hydraulikplänen und Stromlaufplan beziehungsweise den Seiten des Stromlaufplans untereinander. Die bisher einzigartige Plattform beschränkt sich jedoch nicht auf grafische Dokumente, sondern modelliert die Anlagenobjekte selbst. Obwohl der Anwender des elektrotechnischen Autorensystems gewohnheitsgemäß im Stromlaufplan arbeitet, legt das System Engineering Base (EB) nicht nur alle Objekte als Symbole ab, sondern beschreibt sie komplett alphanumerisch. Das ermöglicht das Halten von viel mehr Informationen, als für die reine Verbindungsplanung notwendig sind – zum Beispiel Materialdaten oder Spezifikationen.

Ein Fokus bei der Entwicklung dieses Systems lag darauf, auch für hochkomplexe Anforderungen einfache Lösungen mit größtmöglicher Überschaubarkeit und Sicherheit zu bieten. Laut dem Systemhaus mit Zentrale in Hannover bestätigen Kunden immer wieder, dass das gelungen sei.

Kooperationsplattform für Anlagenplaner, -bauer und -betreuer

Derselbe oder ein weiterer Anwender kann dasselbe Objekt auch rein alphanumerisch in einer Listenansicht oder in anpassbaren Dialogen bearbeiten. Die notwendige Konsistenz ist durch die gemeinsame Datenbasis gesichert. So sind mehrere Disziplinen wie Hydraulik, Elektrik und Stücklistenbearbeitung in einem Autorensystem mit verbundener Datenhaltung integriert. Weitere Kandidaten für diese enge Kopplung sind alle Disziplinen mit starken logischen Zusammenhängen wie Einstrichschemata, mechanische 2D-Aufbaupläne (Schaltschrank) oder Hallenplan mit Kabelverlegung. Daneben bietet das Tool die Möglichkeit, zu den Dokumenten anderer Systeme zu verknüpfen. Diese Vernetzungen können sowohl zu externen Daten stattfinden als auch innerhalb der Datenbank (Fremddaten-Einbettung); letzteres erweist sich besonders dann als sinnvoll, wenn die Daten projektspezifisch sind, also zum Beispiel mit dem Projekt an Endkunden verschickt werden.

Soll eine Verknüpfung zu weiteren Disziplinen geschaffen werden, lassen sich deren Daten einbetten. Wenn sie neutral abgelegt sind (zum Beispiel passende Herstellerdaten in Sharepoint, im Intra-, Extra- oder Internet), sind sie auch per Hyperlink anbindbar.

Synergie

Diese neue Kategorie der Engineering-Software vereint also zwei Gewinn bringende Eigenschaften: zum einen die Vorteile intelligenter Autorensysteme mit ihrer optimalen Engineering-Unterstützung durch eng vermaschte Daten und zum anderen die Vorteile der zentralen Datenhaltung wie in PDM-Systemen: EB ist dabei hochgradig vernetzt, multidisziplinär und durch Client-Server-Architektur für den simultanen Zugriff vieler Anwender gerüstet. Das Werkzeug erleichtert das Zurechtfinden in komplexen Daten enorm, was besonders im elektro- und steuerungstechnischen Umfeld sehr wichtig ist.

Ein strategisches Ziel von Aucotec ist es, auch bei Daten anderer Autorensysteme deren Navigierbarkeit zu nutzen, um zum Beispiel von dem anfangs genannten Antrieb nicht nur zu wissen, in welchem 3D-Modell er angeordnet ist, sondern direkt dorthin zu navigieren und in einem weiteren Schritt die gemeinsamen Daten (zum Beispiel beschreibende Attribute) direkt aus der Engineering-Datenbank in das 3D-System zu replizieren. In Kooperation mit der Unitec Informationssysteme GmbH wurde für die Prozesstechnik diese Möglichkeit bereits geschaffen. Sie lässt sich auch auf den Maschinenbau ausweiten. Der Weg zum voll integrierten Engineering ist damit beschritten und schafft schon jetzt eine neue Art der Synergie. (anm)

  • In der Projektierung, Instandhaltung oder Umbauplanung von Maschinen und Anlagen gilt es, Daten unterschiedlicher Disziplinen oder Gesichtspunkte einzubeziehen.
  • Kabelwegeplanung.
  • Routing in der Schaltschrankplanung.
  • Fertigungsunterstützung.
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