Namur-Empfehlung/Prolist optimiert Kommunikation – Erstes prozessleittechnisches CAE-System mit NE-100-Modul/Prolist von Rösberg.

Kommunikation bereitet uns immer wieder Schwierigkeiten. Ein Beispiel ist der Austausch von Spezifikationsdaten für Geräte der Prozessleittechnik (PLT).

Dass diese Daten bei Auftraggeber und Lieferanten in unterschiedlichen Dateiformaten vorliegen, ist nur eines der Probleme. Schwerer noch wiegt eine weitere Tatsache: Für ein und dasselbe Merkmal eines Produkts werden von Unternehmen zu Unternehmen unterschiedliche Begriffe verwendet.

Mit der Namur-Empfehlung 100 (NE 100) schuf die Projektgruppe Prolist erstmals einheitliche Formulierungen für Merkmale von PLT-Geräten und schlägt darüber hinaus ein strukturiertes XML-Format zum Datenaustausch vor.

Doch der beste Standard taugt nur, wenn er auch angewandt wird. In diesem Fall bedeutete das, es werden PLT-CAE-Systeme benötigt, die den Standard automatisch umsetzen. Nach einer Machbarkeitsstudie samt Benefitbetrachtung beschloss die BASF im Jahr 2006 künftig die NE 100 (siehe Kasten) flächendeckend in ihren Engineering-Workflow zu integrieren.

Da das PLT-CAE-System Prodok von Rösberg in Karlsruhe bei dem Ludwigshafener Chemiekonzern europaweit im Einsatz ist, war die Implementierung der NE 100 eine grundlegende Voraussetzung für die Integration.

Nach ersten Erfahrungen in einer Pilotphase ist nun der komplette Roll-out für Ende Mai geplant. Ein erstes Investitionsprojekt auf Basis von NE 100 läuft bereits.

Cleveres Mapping bringt volle Funktionalität

Um Spezifikationen künftig NE-100-konform liefern zu können, gibt es unterschiedliche Lösungsansätze. Man kann z.B. einen Konverter für vorhandene Spezifikationen entwickeln, der deren Daten in das von der Prolist genormte XML-Format konvertiert.

Diese Lösung ist jedoch aufwändig, denn es muss für jede Spezifikationen ein eigenes Mapping erstellt werden. Die Karlsruher legten aber Wert auf eine flexible Lösung, die künftig allen Prodok-Anwendern als zusätzliches Modul zur Verfügung stehen kann.

Dazu wurde in einem einmaligen Mapping die komplette XML-Struktur in der relationalen Datenbank des PLT-CAE-Systems abgebildet. „Diese Aufgabe war nicht ganz trivial", berichtet Dipl.-Ing. (BA) Martin Dubovy, Leiter der Abteilungen IT und MES.

„Das XML-Schema sieht unter anderem Kardinalität und Polymorphismus vor, also dynamische Vorgaben für Anzahl und Art von Merkmalen, die abhängig sind von einem übergeordneten Merkmal. Solche Strukturen ließen sich nur mit wohl durchdachten Funktionen in die vorhandene Datenbank abbilden." Zum kompletten Roll-out sollen alle vorhandenen Merkmalleisten zur Beschreibung von bislang 108 Gerätetypen im Zusatzmodul „Gerätespezifikationen nach NE 100" integriert sein.

Damit auch künftig Änderungen am NE-100-Schema kein Problem darstellen, wird bei jeder Merkmalleiste neben einer eindeutigen ID auch eine Versions- und eine Revisionsnummer mitgeführt, die jeweils beim Hinzukommen von Merkmalen oder inhaltlichen Änderungen hochgezählt werden (Abb. 1). Je nach Wunsch kann der Anwender hier in Zukunft alle Versionen gleichzeitig bereithalten oder nur mit der aktuellen Version arbeiten.

Den Überblick behalten

Gerätebeschreibungen wurden von Prolist so angelegt, dass in ihr alle Merkmale abgebildet sind, die ein Gerätetyp generell haben kann. Die Listen sind also relativ lang und unübersichtlich.

Damit der Anwender trotzdem nicht den Überblick verliert, bietet das Softwaremodul die Möglichkeit so genannte „Sichten" zu formulieren. Dabei lassen sich die Merkmale aus der gesamten Liste auswählen, die in der Spezifikation angezeigt werden sollen. Für den Anfang sind das in der Regel die Merkmale aus den herkömmlichen Spezifikationen.

Benötigt z.B. der Lieferant zusätzliche Informationen, lässt sich eine Sicht beliebig erweitern. Daneben helfen Filtermöglichkeiten, den Überblick nicht zu verlieren. Will man bspw. die Spezifikation eines Gerätetyps ausdrucken und faxen, erlaubt es ein entsprechender Filter nur die ausgefüllten Felder anzuzeigen.

Zudem kann im Formular hinterlegt werden, wer welche Felder ausfüllen muss. Beim Ausfüllen einer Anfrage kann der Lieferant nicht nur die geforderten Daten in die Felder eintragen. Zusätzlich lassen sich zur gesamten Spezifikation oder direkt an einzelne Merkmale Dateien anhängen.

So kann auch der Auftraggeber bestimmte Anforderungen weiter verdeutlichen, beispielsweise mit einer angehängten Maßzeichnung. Gehen schließlich die verschiedenen Angebote beim Auftraggeber ein, kann er diese importieren und einfach per Knopfdruck miteinander vergleichen.

Abweichungen von der Anforderung und Unterschiede zwischen den Angeboten werden übersichtlich farblich gekennzeichnet (Abb. 2).

Ein geregelter Arbeitsablauf

Das NE-100-Softwaremodul erleichtert dem Anwender die Arbeit noch weiter: Da das komplette XMLSchema auf die Datenbankstruktur abgebildet wurde, lassen sich beim Erstellen neuer Spezifikationen bereits im System vorhandene Daten automatisiert einlesen. Zum Einholen von Angeboten werden die Spezifikationsdaten ans ERPSystem übergeben, das daraus ein PDF-Dokument erzeugt und dieses an die E-Mail-Bestellung anhängt.

Weil sich die PDF-Datei aber nicht sinnvoll weiter verarbeiten lässt, wird derzeit noch manuell zusätzlich das XML-Dokument beigefügt. „Mittelfristig ist hier eine Workflow- Engine geplant, die das Erstellen der Spezifikationen im leicht weiter verarbeitbaren XML-Format in den Arbeitsablauf integriert" berichtet Dubovy.

„Wir sind mit den Herstellern im Gespräch, damit wir die benötigten Schnittstellen anbieten können, wenn das System so weit ist. Dann wird es auch keine Mails mehr geben, die sich nur schwer verwalten lassen, sondern eine Art Portal, in das Auftraggeber ihre Anfragen und Lieferanten die entsprechenden Angebote einstellen können."

Darüber hinaus unterstützt das NE-100-Modul den Anwender nicht nur beim Erstellen der Spezifikation und dem Vergleich der Angebote. Hat sich ein Auftraggeber für ein PLTGerät entschieden, werden dessen Daten mit einem Knopfdruck ins eigene System eingespielt und stehen hier zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung, z.B. zur Anlagendokumentation.

Die Spezifikation bleibt übrigens auch für die Zukunft im System vorhanden. Ist nach jahrelangem Betrieb der Austausch einer Anlagenkomponente nötig, wird die Komponente nicht einfach durch eine ähnliche ersetzt.

„Eventuell gibt es mittlerweile auf dem Markt ein PLT-Gerät, das der Spezifikation viel besser entspricht" meint Dubovy. „Dann kann auch bei der Reparatur die ideale und zertifizierungskonforme Lösung gefunden werden."

Fazit

Wie die NE 100 von dem Anwender angenommen wird, ist derzeit auch von ersten laufenden Projekten abhängig. Im Juni findet bei Pepperl + Fuchs ein Membership Day der Prolist-Organisation statt, bei dem BASF und Evonik von ihren Erfahrungen berichten werden.

Dabei wird sich die Anwendbarkeit der bereits vorhandenen 108 Gerätebeschreibungen und ihr Optimierungsbedarf zeigen. Gleichzeitig werden auch künftig weitere Merkmalleisten dazu kommen.

„Es steht zu vermuten, dass nach ersten positiven Erfahrungen bei den Anwendern nach und nach die Scheu vor einem aufwändigen Umstieg sinkt" resümiert Dubovy „denn mittelfristig sind nämlich die Zeit- und damit auch Kosteneinsparungen immens."

Daneben rechnet er auch damit, dass die internationale Bedeutung der NE 100 durch das Einreichen zur IEC-Norm künftig zunehmen wird. Aber schon jetzt können die Karlsruher Automatisierungsexperten ein einfach ins vorhandene PLT-CAE-System zu integrierendes Modul bieten in dem die NE 100 voll integriert ist.

Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll, Dipl. Chem. Andreas Zeiff, Redaktionsbüro Stutensee

Kurzprofil Rösberg Engineering

Rösberg Engineering, 1962 in Karlsruhe gegründet, bietet heute mit 100 Mitarbeitern an sechs Standorten in Deutschland maßgeschneiderte Automatisierungslösungen.

Daneben ist das Unternehmen in China, Indien und in den Vereinigten Arabischen Emiraten präsent. Zu den Leistungen gehört das Basic- und Detail-Engineering für die Automatisierung von prozess- und fertigungstechnischen Anlagen.

Zudem haben die Automatisierungs-Spezialisten umfangreiche Projektierungs- und Anwendungserfahrung beim Einsatz speicherprogrammierbarer Steuerungen aller marktgängigen Fabrikate.

Des Weiteren unterstützt das Unternehmen Kunden bei der Konfiguration, Lieferung und Inbetriebnahme von Prozessleitsystemen und MES (Manufacturing Execution System). Eine moderne Werkstatt zur Fertigung kundenspezifischer Schaltschränke rundet das Dienstleistungsangebot ab.

Im Bereich Informationstechnik sind die Karlsruher seit zwei Jahrzehnten mit dem datenbankbasierten Prozessleittechnik-CAE-System PRODOK international erfolgreich.

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