Transparenz Anlagendokumentation 4.0: Wer vernetzen will, muss dokumentieren

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Kommunikation und Sicherheit sind die vielbeachteten technologischen Protagonisten für Industrie 4.0-Projekte. Die ebenfalls wichtige Anlagendokumentation spielt oft nur eine Nebenrolle – zu Unrecht. Warum das das Thema mehr Rampenlicht verdient, lesen Sie hier.

Fachartikel, die sich mit dem Thema Industrie 4.0 beschäftigen, legen in der Regel den Schwerpunkt auf die technische Machbarkeit der durchgängigen, intelligenten Vernetzung von Maschinen, Abläufen und Mitarbeitern: Welche Gateways, Protokolle und Plattformen werden benötigt, um Maschinen unterschiedlichster Hersteller miteinander zu verbinden? Welche rechtlichen Vorgaben gilt es zu beachten? Wie lassen sich Sicherheitsaspekte berücksichtigen und damit Hackerangriffe vermeiden? Übersehen wird bei alledem jedoch oft, dass sich durchgängig digitalisierte Anlagen oder Prozesse nur dann zuverlässig verwalten lassen, wenn es auch eine Dokumentation gibt, die den aktuellen Zustand der Produktionsanlagen abbildet. Hier ist die Realität vielerorts noch weit entfernt von Anlagendokumentation 4.0. Dabei bildet sie – neben aller notwendigen Kommunikationstechnik und allen Sicherheitskonzepten – ein wesentliches Fundament für erfolgreiche Industrie 4.0.

Wir leben in einer Zeit ständiger Veränderung. Das spiegelt sich auch in der industriellen Produktion wider. Produktionsprozesse werden permanent angepasst und optimiert, Produkte immer individueller gefertigt. Neu ist das nicht, denn auch in der Vergangenheit haben sich Produktionsanlagen permanent verändert: Defekte Komponenten wurden getauscht, Softwarepatches und -updates aufgespielt, Programme zur Prozessoptimierung weiterentwickelt und vieles mehr. Dennoch beschleunigt sich dieser Trend und Prozesse werden dynamischer.

As-Built-Zustand sicher dokumentieren

Zwar war eine As-Built-Dokumentation, also eine Dokumentation, die den aktuellen Zustand einer Neuanlage widerspiegelt, immer schon bei der Übergabe gefordert. In der Realität ist der Aufwand, entsprechende Dokumente zu erstellen, aber immens. Und auch zu prüfen, ob die gelieferten Dokumente tatsächlich mit der Anlagenrealität übereinstimmen, ist nur mit hohem Zeitaufwand machbar. Daher wird die Dokumentation in der Regel bei der Übergabe lediglich stichprobenartig kontrolliert.

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Oft genug entspricht eine Anlagendokumentation also bereits zu Beginn nicht unbedingt der Realität und wenn doch, ist die Aufgabe, eine solche Dokumentation im Laufe des Betriebs auf aktuellem Stand zu halten, alles andere als trivial. Je größer und komplexer eine Anlage ist, desto herausfordernder scheint dieses Unterfangen. Es mag einem fast ein wenig schizophren vorkommen, dass allerorts vom digitalen Zwilling die Rede ist, während in der Alltagspraxis noch an vielen Stellen mit Papierdokumenten, Excel-Listen oder komplexen Ordnerstrukturen versucht wird, der Anlagendokumentation Herr zu werden. Aber genau hier kann Anlagendokumentation 4.0 einen essenziellen Beitrag leisten, insbesondere dann, wenn sie auch Änderungen einfach verwalten kann.

Nicht nur den aktuellen Zustand aller verbauten Komponenten kennen

In Branchen wie der Petrochemie, Chemie, Logistik, Fertigung, bei Kraftwerken, im Anlagenbau oder in der Pharmaindustrie sind Produktionsprozesse in der Regel komplex und Anlagen nehmen oft riesige Ausmaße an. Diese Industriezweige sind daher schon längst auf digitale Dokumentation angewiesen, um den As-Built-Zustand ihrer Anlagen im Blick zu haben und die verschiedenen damit zusammenhängenden Prozesse zu verwalten. Es ist daher wenig verwunderlich, dass ein Unternehmen wie die Karlsruher Rösberg Engineering GmbH, die seit Jahrzehnten in diesen Branchen aktiv ist, bereits vor Jahren digitale Lösungen entwickelt hat, um bei der Informationsflut in solchen Anlagen den Überblick zu behalten. Christian Stolz, Account Manager Plant Solutions bei der Rösberg Engineering GmbH sagt dazu: „Mit unserem PLT-CAE-System Prodok (Bild 2) dokumentieren wir vor allem die Planung und den Bau von Anlagen. Gleichzeitig ist es aber auch wichtig, im laufenden Betrieb den aktuellen Zustand der Anlage und die verbauten Komponenten zu kennen. Bei der Verwaltung und Dokumentation von Änderungen hilft unser Softwaretool Livedok (Bild 3). Ein Schwerpunkt liegt bei dem Tool darauf, Änderungen an der Dokumentation sehr einfach vornehmen und allen zur Verfügung stellen zu können.“

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Verschiedene Use Cases profitieren von Anlagendokumentation 4.0

Wer an Anlagendokumentation 4.0 denkt, hat vermutlich zuerst die Vorteile im Blick, die sich dadurch bei der Instandhaltung ergeben. Hier ist es natürlich wertvoll, den aktuellen Zustand der Anlage zu kennen und vorgenommene Änderungen einfach dokumentieren zu können. „Dazu können Instandhalter einfach per Stift am Tablet Änderungen eintragen (Bild 4) und diese werden mit der Information, wer diese wann vorgenommen hat, abgespeichert“, sagt Stolz. „Verschiedene hinterlegte Mechanismen sorgen dann dafür, dass die Ursprungsdokumentation regelmäßig angepasst wird und somit übersichtlich bleibt.“

Neben der Instandhaltung profitieren aber viele andere Bereiche von digitaler Dokumentation (Bild 5). Dazu gehören beispielsweise die Störungsbeseitigung, Großrevisionen, projektbezogene Dokumentationen, Loop-Checks und die Verwaltung von Assests ebenso wie die Integration von Packaging Units und der Know-how-Transfer. Nicht zuletzt zahlt es sich bei Audits aus, dass jederzeit eine aktuelle und rechtssichere Dokumentation vorliegt.

Störungsbeseitigung, Großrevisionen und Loopchecks

Bei Störungen kommt es auf jede Minute an. Muss man sich in einem solchen Fall erst aufwendig den aktuellen Dokumentationsstand der Anlage zusammensuchen, geht kostbare Zeit verloren. Im schlimmsten Fall entstehen Folgeschäden oder Gefahren für Mensch und Umwelt, wenn nicht schnell genug reagiert werden kann. Auch bei Großrevisionen ist in der Regel die Zeit knapp. Zudem müssen viele Mitarbeiter koordiniert und sehr viele Änderungen an der Dokumentation gleichzeitig vorgenommen werden. Umso wichtiger, dass alle am Prozess beteiligten Personen jederzeit Zugriff auf die aktuelle Dokumentation haben. Für Loop-Checks gilt ähnliches, gerade was die Koordination vieler Mitarbeiter und die strukturierte Durchführung verschiedener Prozesse angeht.

Verwaltung von Assets oder Package Units

Auch bei der Verwaltung von Assets bringt digitale Dokumentation Vorteile, zum Beispiel wenn ein Hersteller Assets abkündigt und die Information benötigt wird, wie oft und wo die jeweilige Komponente in der Anlage verbaut ist, oder eine Übersicht erstellt werden soll, für welche Komponenten es zeitnah keinen Support mehr geben wird. Nur wer solche Listen hat, kann eine Produktion zuverlässig am Laufen halten. Der Einsatz von Package Units, also die Aufteilung großer Anlagen in kleinere Einheiten, ist ein Trend der Prozessindustrie, der ebenfalls digitale Dokumentation fordert. Er wirft die Frage auf, wie sich die mitgelieferte Dokumentation einer Funktionseinheit möglichst einfach in die bereits existierende Anlagendokumentation überführen lässt.

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Projektbezogene Dokumentation und der Know-how-Transfer

Auch bei umfangreicheren Umbaumaßnahmen, Anlagenerweiterungen oder Prüfvorgängen wird es erforderlich, dass eine Vielzahl projektbezogener Dokumente griffbereit vorliegen. Wenn diese nur in Papierform oder unterschiedlichen Dateiformaten in verschiedenen Quellen existieren, ist die Zusammenstellung mühevoll und wenig effizient. Mit einer durchgängigen, digitalen Dokumentation lässt sich zudem Know-how sichern, es verbleibt nicht allein in den Köpfen erfahrener Mitarbeiter. Ein Transfer auf neue Mitarbeiter wird also deutlich erleichtert.

„Bei all diesen und vielen weiteren Anwendungen hat sich Livedok in der Praxisanwendung über Jahrzehnte bewährt“, berichtet Stolz und ergänzt: „Bei der Digitalisierung stand der PC im Mittelpunkt, bei Industrie 4.0 das Internet. Wenn man so will, kann man das konsequent auf die Anlagendokumentation 4.0 übertragen. Wir machen schon lange digitale Dokumentation, haben aber unsre Konzepte konsequent weiterentwickelt, zum Beispiel in Bezug auf Cloudfähigkeit, um am Puls der Zeit zu bleiben. Unsere Kunden erhalten also ein bewährtes Produkt, das mit aktuellen Technologien die technischen und rechtlichen Anforderungen von morgen erfüllt.“ Das Dokumentationstool ermöglicht in den beschriebenen Use Cases das schnelle Auffinden von Dokumenten, gibt eine Übersicht über real verbaute Komponenten, hilft dabei die Dokumentation aktuell zu halten, sorgt für Standardisierung in der Dokumentation nach aktuellen Vorgaben, gibt sämtlichen Gewerken Zugriff auf die Dokumentation ohne Medienbruch und stellt sicher, dass alle im Team mit denselben Dokumenten arbeiten.

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Einstieg leichter als gedacht

Wer das Konzept von Industrie 4.0 konsequent umsetzen will, kann gerade bei größeren Anlagen von einer digitalen, cloudfähigen Anlagendokumentation profitieren. Trotzdem scheuen noch viele den Einstiegsaufwand, ihre Dokumentation überhaupt erst einmal zu digitalisieren. Zahlreiche Projekte aus der Praxis haben jedoch gezeigt, dass der Einstieg deutlich leichter vonstattengeht, als Anwender üblicherweise befürchten. „Und nicht nur das, ganz oft ergeben sich im Zuge der Digitalisierung zahlreiche Optimierungspotentiale, sodass sich der Aufwand sehr viel schneller auszahlt als viele vermuten“, berichtet Stolz aus seiner Erfahrung.

* Martin Dubovy ist Leiter Plant Solutions bei der Rösberg Engineering GmbH.

* Evelyn Landgraf arbeitet im Marketing bei der Rösberg Engineering GmbH.

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