Standardisierung und Individualisierung sind im Anlagenbau schon lange ein wichtiges und viel diskutiertes Thema. Die Ausgangslage der Anlagenbauer ist, dass sie sich immer in einer Kontroverse zwischen gänzlicher Individualisierung und gewünschter Standardisierung befinden. Der Wandel der Märkte vom Verkäufermarkt zum Käufermarkt führt im Anlagenbau zu differenzierten Kundenansprüchen und immer spezifischeren Produkten und Lösungen.

Der Schwerpunkt im Anlagenbau liegt auf modularen und intelligenten Systemen für kundespezifische Lösungen. Diese Systeme lassen sich durch ihre Flexibilität und Lernfähigkeit zu einer betriebssicheren Anlage kombinieren – ohne den Kundennutzen einzuschränken. (Bild: Edler von Rabenstein – Fotolia)

Vergleich produktorientierte vs. baukastenorientierte Strukturierung. Bilder: Derichs

Bereits vor mehr als 100 Jahren legte Henry Ford mit der Fließbandproduktion den Grundstein für die Standardisierung von Fertigungsprozessen. Diese führte zu geringeren Kosten und kürzeren Produktionszeiten. Er setzte damit einen Industriestandard, dessen Prinzipien bis heute relevant sind. Allerdings stoßen diese Grundsätze durch differenzierte Kundenansprüche an ihre Grenzen. Die Lösung: Ein Anlagenbausystem das standardisierte Komponenten mit individuellen Lösungen zu einer klar strukturierten kundenspezifischen Anlage verbindet.

Standardisierung und Individualisierung sind im Anlagenbau ein viel diskutiertes Thema. Dabei gestaltet sich die Ausgangslage der Anlagenbauer so, dass sie sich zwischen gänzlicher Individualisierung und gewünschter Standardisierung entscheiden müssen. Außerdem führt der Wandel vom Verkäufermarkt zum Käufermarkt im Anlagenbau zu immer differenzierten Kundenansprüchen und spezifischeren Produkten, wobei sich die Anlagenbauer bisher darauf fokussierten, Kundenwünsche durch Einzellösungen mit größtmöglichem Freiheitsgrad zu bedienen. Heute liegt der Schwerpunkt im Anlagenbau vermehrt auf modularen und intelligenten Systemen für kundespezifische Lösungen. Diese Systeme lassen sich durch ihre Flexibilität und Lernfähigkeit zu einer betriebssicheren Anlage kombinieren – ohne den Kundennutzen einzuschränken.

Die chemische Industrie benötigt effiziente Prozesse, um Anlagen in kurzer Zeit in Betrieb nehmen zu können. Dennoch steigt in den letzten Jahren in vielen Bereichen des Anlagenbaus die Produktkomplexität und Variantenvielfalt. Vor diesem Hintergrund, beginnen viele Anlagenbauer ihre Produkte und Komponenten in modularisierten Baukästen zu strukturieren. Die Möglichkeiten sind enorm, durch diese Strategie Kosten und Aufwand zu reduzieren und die Wettbewerbsfähigkeit auszubauen. Um die Potenziale auszuschöpfen, hat die Firma Derichs ein intelligentes Baukastensystem entwickelt, das objektorientiert und modular aufgebaut ist. Zum einen verfügt es über den gewünschten Standardisierungsgrad für eine effiziente und kostengünstige Produktion, und es ermöglicht zum anderen auf der Kundenseite einen hohen Grad an Individualisierung.

Bereits beim Entwurf eines Fließbildes sind alle Teile der Anlage eindeutig bezeichnet und in eine definierte Struktur eingebaut. Das macht deutlich, was sich wo befindet. Für eine komplette Anlage ergibt sich aus dieser Struktur ein Aufbau aus Teilanlagen, Baugruppen und Komponenten:

Im Rahmen des Engineerings wird zunächst ein detailliertes Fließbild erstellt. Mithilfe von Makros und Generatoren kann man nun Geräte- und E/A-Listen, Stromlaufpläne, ein Simulationsprogramm, ein strukturiertes Step7- oder TIA-Programm, Variablenlisten für WinCC sowie Stör- und Betriebsmeldungen fehlerfrei erzeugen und verschalten.

Aufgrund der durchgängigen Struktur in allen Dokumenten ist ein schnelles, intuitives Auffinden der gewünschten Komponenteninformationen über Abteilungsgrenzen hinweg möglich. Zur Inbetriebnahme und Dokumentation gibt es eine strukturierte Darstellung der Gesamtanlage in Tabellenform sowie eine Komponentenliste mit Verwendungsnachweis. Die meisten Dokumente liegen auch in Form von intelligenten PDFs vor.

Die Anlagenteile besitzen in der Steuerung eine eigene Funktionalität und kommunizieren mit anderen Modulen über genormte, dokumentierte Schnittstellen. Dadurch kann sich der Programmierer auf den eigentlichen Ablauf der Anlage konzentrieren.

Zum Tragen kommen die Vorteile des modularen Systems bei der weiteren Bearbeitung und Dokumentation. So finden sich Teilanlagen, Baugruppen und Komponenten durchgehend in allen Systemen wieder: im Fließbild als Symbol, im Stromlaufplan als Sensor oder Aktor, im ERP-System als Teil in der Stückliste, in der Anlagensteuerung als Programm- und Datenbaustein, in der Anlagenvisualisierung als Grafik mit Faceplate, in der Anlagensimulation als Simulationsmakro, im Störmeldesystem als Stör- oder Betriebsmeldung und in der Dokumentation als (Teil-)Bedienungsanleitung. Zudem werden Erfahrungen und Verbesserungen in einem lernenden System auf die Objekte übertragen und sorgen so für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess.

Jede Komponente hat ihren Platz in einer zentralen Bibliothek, wird dort vom Unternehmen revisioniert und weiterentwickelt. Zudem kommentiert Derichs jede Entwicklungsstufe und kann sie zurückverfolgen.

Hauptsächliche Motivation für eine Modularisierungsstrategie ist die Automatisierung monotoner Arbeitsgänge mit hohem Fehlerpotenzial bei gleichzeitig sinkenden Bearbeitungskosten. Dabei sind Planungsaufwendungen sowie Bau- und Montagekosten die Stellschrauben, um die Kosten durch eine Modularisierung zu reduzieren. Standardisierungen im Anlagenbau beziehungsweise innerhalb eines Baukastensystems bieten aber nicht ausschließlich Kostenvorteile: Sie verringern intern und extern die Komplexität und steigern so die Effizienz eines Unternehmens. Das bedeutet, dass mehr Wiederholteile und einfachere Geschäftsprozesse auftreten, was die Produkteinführungszeit senkt und die Qualität erhöht. Gleichwohl lassen sich Kundenwünsche berücksichtigen und systemkonform umsetzen.

Fazit: Neben einer konzeptionellen Planung und Umsetzung der Modularisierung ist das Schaffen von Akzeptanz und Verständnis für das Baukastensystem von großer Bedeutung. Zusätzlich bildet eine einführende und umfassende Analyse bezüglich Realisierung, Aufwand und Nutzen des geplanten Modularisierungsprozesses die Grundlage für eine erfolgreiche Implementierung. Darüber hinaus führt die Anschaffung eines Baukastensystems auch zu strukturellen Veränderungen im Unternehmen. So muss sich etwa der Vertrieb mit dem System und den Konfigurationen vertraut machen und identifizieren. Zudem lässt sich festhalten, dass sich die Besinnung auf Standardisierungen auszahlt. Modularisierte und vereinheitlichte Komponenten und Baugruppen ermöglichen den Anlagenbauern, bereits entwickelte Lösungen in Projekten wiederzuverwenden und auf diesem Wege die Effizienz zu steigern.

Weitere CT-Artikel zum Thema Anlagenbau.

Ich bin einverstanden, von chemietechnik.de per E-Mail über Zeitschriften, Online-Angebote, Produkte, Veranstaltungen und Downloads aus dem Industrie-Medien-Netzwerks informiert zu werden. Ich bin ferner mit der Auswertung meiner Nutzung des Newsletters zur Optimierung des Produktangebots einverstanden. Diese Einwilligung kann ich jederzeit mit Wirkung für die Zukunft widerrufen, indem ich mich vom Newsletter abmelde. Die Datenschutzhinweise habe ich gelesen und zur Kenntnis genommen.

Mit der Registrierung akzeptiere ich die Nutzungsbedingungen der Portale im Industrie-Medien-Netzwerks. Die Datenschutzerklärung habe ich zur Kenntnis genommen.

Wie bei den meisten Materialien kommt es auch bei Kathoden und Anoden auf die Qualität der verwendeten Rohstoffe an. Damit am Ende des Prozesses leistungsstarke Batterie-Werkstoffe entstehen, sollten Hersteller den Einfluss bestimmter Parameter kennen.Weiterlesen...

Das Gasunternehmen Securing Energy for Europe (SEFE) wird wegen drohender Insolvenz verstaatlicht. Diese würde die Sicherheit der Gasversorgung gefährden, so das Bundeswirtschaftsministerium.Weiterlesen...

Nach zweijähriger Corona-Pause haben sich die in der Namur organisierten Prozessautomatisierer nun erstmals in Neuss getroffen. Neben Themen der Funktionalen Sicherheit standen auch Klimaaspekte im Zentrum. Unsere Video-Zusammenfassung zeigt Impressionen der Veranstaltung.Weiterlesen...

Der Chemiekonzern Ineos hat eine Investition in Höhe von 30 Mio. Euro am Standort Lillo im Hafen von Antwerpen angekündigt. Der Umbau soll ermöglichen, entweder monomodales oder bimodales Polyethylen hoher Dichte (HDPE) herzustellen.Weiterlesen...

Nach zweijähriger Corona-Pause treffen sich die Prozessautomatisierer der Namur erstmals wieder in Präsenz - und packen heiße Eisen an. In unserem Live-Ticker informieren wir Sie über das Geschehen in Neuss.Weiterlesen...

Umicore AG & Co. KG

BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung