Die 3D-CAD-Planung zeigt zu einem frühen Zeitpunkt die realistische 1:1-Darstellung einer Anlage. Dadurch können die jeweiligen Betriebsverantwortlichen schon im Vorfeld der Planung einbezogen werden und ihre spezifischen Anforderungen in die Planung einbringen. Basis dafür sind die in der Basic-Planung erstellten Dokumente, GMP-Anforderungen entsprechend gültigen Planungsrichtlinien und die definierten Rohrklassen und vorgegebenen Platzverhältnisse.

Durch die 3D-Planung kann der Anlagenbetreiber schon frühzeitig in die Planung eingreifen und hat dadurch die Möglichkeit, eine optimale Anordnung, Bedienbarkeit und Wartbarkeit der Anlage sicherzustellen. Der Einsatz der 3D-Planung eignet sich nicht nur für Großprojekte, sondern auch für kleinere Umbauprojekte. Durch die 3D-Planung lassen sich Umbau- und Montagezeiten reduzieren sowie die Präzision der Planungs- und Ausführungssicherheit erhöhen.

Die 3D-Detailplanung erfolgt in 3 Stufen:

• Basismodell: Gebäude, Primärstahl, Rohrbrücken usw.
• Layoutmodell: Apparate und Halterungen, Fundamente, Sekundärstahl, EMSR-Trassen, Schaltschränke, Lüftung etc.
• Vollrohrmodell: komplette Verrohrung der Anlage mit allen Armaturen, Instrumenten und Rohrleitungshalterungen.

Um eine größtmögliche Planungsqualität zu erzielen, sind qualitätsgesicherte Basisdokumente notwendig (frei zur Detailplanung): Zum einen Gebäudezeichnungen mit vorhandener Infrastruktur, dann RI-Schemata, Apparate-Zeichnungen (frei zur Ausführung), Rohrklassen (Rohrleitungsbauteile und Armaturen), MSR-Instrumente/Armaturen sowie eine Auflistung der Sonderbauteile (z.B. Sicherheitsventile und Kompensatoren etc.). Sind diese Planungsgrundlagen beim Start der 3D-Planung nicht oder nur teilweise vorhanden, kann dies die Qualität der 3D-Planung beeinträchtigen und erzeugt einen höheren Zeitaufwand und Folgekosten.

Integration und Vermessung

Bei Umbauprojekten in bestehenden Anlagen ist es sehr wichtig, dass die Gebäudestrukturen und die verbleibenden Anlagenteile und Einbindepunkte erfasst werden, um Kollisionen mit der neuen Anlage zu vermeiden. Die Vermessung erfolgt entweder tachimetrisch (Achsenmodell) oder mit Laserscan (Volumenmodell). Bei der tachimetrischen Messung müssen Gebäude-, Fest- und Montageachsenpunkte in das 3D-Modell übernommen werden. Das Volumenmodell der Messung mit Laserscan übernimmt eine Punktewolke in das 3D-Modell.

Aus dem 3D-Anlagenmodell werden alle für die Erstellung der Anlage notwendigen Dokumente erzeugt: Gebäude-Layoutpläne (keine Baupläne), Gebäude-Zonenpläne, Stahlbaupläne für Primär- und Sekundärstahl, Aufstellungspläne für Apparate, Fundament- und Aussparungspläne, Lüftungs- und EMSR-Trassenpläne, Isometrien für die Rohrleitungsmontage, Halterungskonstruktionen und Pläne, Sonderbauteile-Zeichnungen und Materialauszüge (MTO) für die Beschaffung des Rohrleitungsmaterials.

Qualität und Wirtschaftlichkeit

Durch die 1:1-Darstellung sollte das 3D-Modell in folgenden Schritten geprüft werden:

• Gebäude- und Stahlbau-Layout
• Apparate-Aufstellung
• Verrohrungsstudie (Machbarkeitsstudie, Trassen, Steigzonen usw.)
• Anlagenverrohrung nach RI-Schema (inkl. aller Instrumente und Sonderbauteile)
• Isometrie-Kontrolle (frei zur Ausführung)
• Kollisions-Check von Anlagenkomponenten

Die Prüfung der wirtschaftlichen Aspekte spricht klar für eine 3D-Planung: Da ist zum einen die Planung in kürzerer Zeit und mit höherer Qualität, der Betreiber kann die Planung überprüfen und die Planungsergebnisse im 3D-Modell abnehmen, außerdem reduzieren sich die Planungskosten im Detail Engineering, der Vorfertigungsgrad der Rohrleitungen und Halterungen steigt auf bis zu 100%, der Anteil der Montageanpassungen liegt bei unter 2%. Die Montagezeiten sind dementsprechend erheblich kürzer. Bei Umbauprojekten können mittels 3D-Planung kürzere Stillstandszeiten realisiert werden. Last but not leas: Bei der gesamten Ausführungssicherheit bezüglich Termin, Kosten und Qualität hat die 3D-Planung klar die Nase vorn.

Know-how entscheidet

Die beste, millimetergenaue Planung nützt nichts, wenn die Anlagemontage die Planung durch ungenaue Platzierung der Komponenten zunichtemacht. Es ist deshalb wichtig, dass alle Anlagenkomponenten (Apparate, Lüftungs- und EMSR-Kanäle, Sockel, Durchbrüche usw.) auf das vorgegebene Achsraster aus dem 3D-Modell eingemessen werden (XYZ). Darüber hinaus kommt es darauf an, dass die Fertigungstoleranzen bei den Apparaten (z.B. Stutzenstellung) so klein wie möglich gehalten werden, um Anpassungen auf der Baustelle zu vermeiden. Das Einmessen der Apparate sollte durch kompetente Fachfirmen erfolgen.

Aufgrund der bereits geplanten Prozessanlagen hat Chemgineering das Know-how und die 3D-CAD-Spezialisten, um die Vorgaben im gewünschten Zeitrahmen und in hoher Planungsqualität ausführen. Alle Chemgineering Standorte sind miteinander vernetzt, so dass dem Bedarf entsprechend von verschiedenen Standorten aus am gleichen Projekt ohne Datenverlust in «real time» geplant werden kann. Durch die mit 3D-CAD durchgeführte Planung können die jeweiligen Betriebsverantwortlichen schon im Vorfeld einbezogen werden und die neue oder erneuerte Anlage «virtuell begehen». Chemgineering setzt folgende CAD-Software ein: TRICAD-MS-Anlagenplanung, PDS-Intergraph (auf Kundenwunsch), Visualisierung und Bearbeitung des Laserscans mittels LFM-Server, Visualisierung und Modellabnahme mit Autodesk Navisworks.