Instandhaltungs-Software Integration von Engineering und Instandhaltung

Redakteur: Bernhard Herzog

Ein ganzheitlicher Ansatz für ein integriertes Anlagenmanagement über den gesamten Lebenszyklus mit einer durchgängigen Softwarelösung unterstützt Anlagenplaner und -betreiber beim integrierten Datenhandling von Engineering, über Betrieb bis hin zur Instandhaltung und sorgt so für durchgängige, konsistente Daten.

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Integrated Operations: mit Daten-Durchgängigkeit lassen sich über den gesamten Anlagenlebenszyklus weitere Effizienzpotenziale erschliessen.
Integrated Operations: mit Daten-Durchgängigkeit lassen sich über den gesamten Anlagenlebenszyklus weitere Effizienzpotenziale erschliessen.
(Bild: Siemens)

her. Wandelnde Marktanforderungen, schwankende Energiepreise, neue gesetzliche Auflagen – im Laufe eines Anlagenlebens geschieht vieles, auf das Betreiber reagieren müssen: Prozessoptimierungen, Anlagenerweiterungen oder Teilerneuerungen sind häufige Folgen. Bei dieser Dynamik spielen Planungs- und Anlagendaten eine zentrale Rolle. Auf ihrer Grundlage werden bei Anlagenmodifikationen weitreichende Entscheidungen getroffen, daher sollten sie stets aktuell, korrekt und vollständig zur Verfügung stehen. Gleichzeitig bedeutet jede Änderung im Prozess oder in der Anlage auch eine Änderung im Datenbestand und sollte demzufolge dokumentiert werden.

Die Praxis zeigt, dass das oft nicht konsequent umgesetzt wird: Neuerrichtungen oder umfangreiche Bestandsveränderungen werden meist hinlänglich gut dokumentiert. Im laufenden Betrieb, wenn Mitarbeiter im Rahmen ihrer täglichen Arbeit scheinbar wenig bedeutende Optimierungen einbringen, bleibt eine lückenlose Aufzeichnung meist aussen vor. Oft erfolgt eine Dokumentation unsystematisch auf Papier oder in elektronischer Form auf einem oder mehreren Systemen jeweils auf einfacher Dateibasis, beispielsweise als Scan, Bild oder Textdokument. Mit solch «ungeordnetem» Material lassen sich aber keine gesicherten Entscheidungen treffen. Vielmehr bedarf es einer ganzheitlichen Softwarelösung, die Anlagenbetreibern bei der Informationsverwaltung in allen Bereichen, bei Engineering-Tätigkeiten ebenso wie bei Wartungs- und Instandhaltungsaufgaben sowie bei Umbaumassnahmen zur Verfügung steht und für durchgängige, konsistente Daten sorgt.

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Integrierter Anlagenbetrieb mit System

Dieses Ziel erreicht beispielsweise Anbieter Siemens durch die Verzahnung der Softwarelösung Comos für ein ganzheitliches Anlagenmanagement mit dem Prozessleitsystem Simatic PCS 7. Das schafft durchgängige Engineering- und Automatisierungsprozesse und bietet gegenüber mehreren eigenständigen Werkzeugen erhebliche Vorteile wie beispielsweise höhere Datenqualität und verkürzte Projektzeiten. Der Schritt zu einem integrierten Anlagenbetrieb ist also nur konsequent: Durchgängigkeit über den gesamten Lebenszyklus führt die Arbeitsbereiche von Anlagenplanung, Engineering, Betrieb und Instandhaltung enger zusammen und schafft so wirksame Effizienzhebel. Das Schlüsselelement bei der Bewältigung dieser Aufgabe ist die Implementierung einer zentralen Informationsplattform, die alle Daten speichert, verwaltet und immer aktuell zur Verfügung stellt.

Die Softwarelösung Comos integriert Planungs-, Anlagen- und Instandhaltungsdaten auf einer einheitlichen Datenbasis und stellt so die optimale Grundlage für einen sicheren Betrieb über den kompletten Anlagenlebenszyklus dar. Zentrale Datenablage und Objektorientierung bilden die Grundpfeiler dieser Lösung. Alle Bauteile einer Anlage werden ganzheitlich beschrieben und grafisch dargestellt. Alle zu einem Bauteil gehörenden Informationen bilden innerhalb der Datenbank eine Einheit: ein Objekt, das grafisch und datentechnisch beschrieben wird. Sämtliche Anlageninformationen, entsprechende Datenblätter, Pläne und andere Dokumente können den Objekten zugeordnet und in der zentralen Datenbank gespeichert werden. Dadurch greifen alle Gewerke sowohl in der Planungs- als auch der Betriebsphase stets auf dieselben Objektdaten zu. Sämtliche Betriebseinrichtungen der gesamten Anlage können funktionsorientiert und fachübergreifend betrachtet und über ihre gesamte Betriebsdauer weiterentwickelt werden.

Anlagenmanagement über den gesamten Lebenszyklus

Konsequenterweise sollte eine Lösung für integriertes Anlagenmanagement schon bei den Planungsprozessen zum Einsatz kommen, da bereits hier die Datengrundlage für den Anlagenbetrieb gelegt wird. Die während des Engineerings entstandenen Daten und Informationen können bei Einsatz von Comos ohne Systembruch im Anlagenbetrieb weitergepflegt und durch die in der Betriebsphase entstehenden Daten, z. B. aus den Bereichen Asset Management, Maintenance und Instandhaltung, ergänzt werden. Setzt der Anwender unterschiedlicher Gewerke bei Wartung und Instandhaltung auf eine zentrale Softwarelösung, statt mit isolierten Anwendungen zu arbeiten, wird die Kommunikation zwischen allen Beteiligten erleichtert und damit beispielsweise die sonst zeit- und arbeitsaufwändige Zusammenführung von Wartungs- und Sicherheitsaspekten wesentlich verkürzt.

Das bedeutet, dass Anlagenbetreiber auch während der Betriebs- und Instandhaltungsphase von dem durchgängigen System profitieren, selbst wenn die Softwarelösung Comos nicht schon im Engineering eingesetzt wurde. Während der gesamten Laufzeit einer Prozessanlage von durchschnittlich 30 Jahren können Informationsqualität und -integration noch deutlich verbessert werden, auch wenn erst heute mit der Integration begonnen wird. So liegen nach einem Import von Planungsdaten bereits Anlagenstruktur und Basisdaten für ein durchgängiges Instandhaltungsmanagement vor. Auf dieser wertvollen Grundlage von Engineering-Daten lassen sich zukünftige Anlagenänderungen oder -umplanungen sicher durchführen.

Strategien zur optimalen Instandhaltung

Eine durchgängige konsistente Datenbasis ist Voraussetzung, um eine optimale Instandhaltungsstrategie erarbeiten zu können. Zusätzlich lassen sich mit einer Softwarelösung wie Comos einzelne Bauteile einer Risikoanalyse unterziehen und nach unterschiedlichen Kriterien bewerten. Dank übersichtlicher Strukturierung und Systematisierung helfen die gewonnenen Parameter bei der Ermittlung bestmöglichster Instandhaltungsstrategien und konkreter Wartungspläne. Neben speziellen Sicherheitsaspekten, gesetzlichen Vorgaben etc. können mit der Risikoanalyse entsprechende Instandhaltungsmassnahmen entweder risikobasiert, zustandsorientiert oder vorbeugend geplant und durchgeführt werden. Dabei bilden Fehlermeldungen und Daten, wie tatsächliche Betriebsstunden und Schaltspiele, die Basis für die zustandsbasierte Bewertung einzelner Anlagenteile. Wartungsanforderungen lassen sich ableiten, um so rechtzeitig vor Ausfall einer Komponente zu handeln. Das kann auch zu einer Prozessoptimierung und Vermeidung zukünftiger ähnlicher Schadenssituationen beitragen.

Betrieb und Instandhaltung zunehmend mobil

Für eine arbeitsgerechte und alltagstaugliche Dokumentation interessieren sich Anlagenbetreiber zunehmend für die Vorteile mobiler Endgeräte. Mit ihnen sind Benutzer auch vor Ort in der Lage, kontinuierlich auf alle Anlagendaten und Informationen zuzugreifen und zu interagieren, um damit eine höhere Datenqualität zu erreichen. Je nach Einsatzort und -art werden dafür unterschiedliche Endgeräte verwendet: Instandhaltungsexperten, die im Feld arbeiten, greifen auf möglichst robuste Geräte zurück, Instandhaltungsmanager oder -techniker nutzen Tablet-PCs oder Smartphones mit unterschiedlichen Betriebssystemen. Mit Comos beispielsweise können Wartungsaufträge auf das Handheld-Gerät heruntergeladen werden und stehen so dem zuständigen Mitarbeiter jederzeit und überall zur Verfügung. Das erspart die zeitaufwändige Niederschrift von Aufgaben, macht standortunabhängig und befähigt gleichzeitig zur arbeitsbegleitenden Dokumentation: Der Mitarbeiter gibt seine Rückmeldungen über ausgeführte Wartungsschritte mit Hilfe des Mobilgeräts vor Ort in das zentrale System ein. So werden das Fehlerrisiko sowie der Zeit- und Arbeitsaufwand im Vergleich zu der papierbasierten Methode drastisch verringert und die Dokumentation quasi in Echtzeit aktualisiert.

Ein Beispiel aus der Praxis

Wie effizient ein integrierter Anlagenbetrieb wirklich ist, verdeutlicht folgendes Beispiel: Mitten im Betrieb schaltet sich ein Generator ab und über das Prozessleitsystem wird der zuständige Mitarbeiter alarmiert. Dieses Ereignis führt zu einer entsprechenden Wartungsanforderung in der damit verbundenen Anlagenmanagement-Lösung. Der Generator wird direkt in der Anlagenhierarchie visualisiert. Das Instandhaltungsteam kann durch die zentrale Datenhaltung in Comos sofort zugehörige Schaltpläne, Betriebsdokumente oder das Rohrleitungs- und Instrumentierungsschema aufrufen. Sämtliche Informationen und Abhängigkeitsverhältnisse sind darin intelligent miteinander verknüpft. Mit Hilfe dieser Informationen kann nun schnell und wirksam auf das Ereignis reagiert werden. Mit Comos Walkinside (siehe Infokasten) lässt sich der Generator auch über den 3D-Viewer im virtuellen 3D-Abbild der Anlage in seinem Umfeld anzeigen. Die Wartungsingenieure sehen schon vorab, wo und wie die zugehörigen Anlagenteile verbaut und zugänglich sind. Vor Ort dokumentiert das Team die durchgeführten Massnahmen mit ihrem mobilen Endgerät und aktualisiert so den zentralen Datenbestand zum betroffenen Generator.

Mit Hilfe der Anlagenmanagement-Lösung kann reaktive Instandhaltung aber nicht nur kurzfristig erfolgen, sondern auch umfassend geplant, mit der präventiven Instandhaltungsstrategie kombiniert und in das sogenannte Shutdown- und Turnaround-Management integriert werden. Die gesamte Dokumentation und Berichterstattung findet auf einer einheitlichen Datenbasis statt, sodass Datenintegrität, Transparenz und vollständige Nachvollziehbarkeit sämtlicher Massnahmen stets gewährleistet bleiben. <<

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