Ganzheitliche funktionale Anlagenplanung

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1 Integrated Engineering Workshop 2 Ganzheitliche funktionale Anlagenplanung Christina Haus, Produktmanagement COMOS Industry Solutions siemens.com/answers

2 Workshop 2 - Ganzheitliche funktionale Anlagenplanung Christina Haus Vita 2001 Diplom an der RWTH Aachen 2001 Wissenschftlicher MA am Lehrstuhl für Prozessleittechnik Aachen 2007 Technisches Produktmanagement COMOS Logical, ETPlus 2011 Produkt Manager COMOS Automation Portfolio, Siemens AG Seite 2

3 Inhalt Integrated Engineering Was wir unter Integrated Engineering verstehen. Strukturierungsmethoden Von der klassischen Planung zum Integrierten Engineering Vision Seite 3

4 Anlagen-Engineering: Klassischer Ansatz Produkt Design Anlagenplanung Basic Engineering Detail Engineering Montage & Inbetriebsetzung Betrieb & Wartung Plant Engineering Site Layout Logistical Concept Process Flow Diagram P&IDs Spec. Devices 3D, Isometr.,.. As built Documentation Updated Documentation EI&C Engineering Power Supply Concept Funct.Spec. Instr.& Electr. Instrum.list Des.Sp.Instrum. Instrum. list Hook ups., S-line Doc. As built Documentation Updated Documentation Automation Engineering General Automation Concept Autom.concept Funkt. Spec. HW & SW Des. Spec. Hardware & Software As built Documentation Updated Documentation Seite 4

5 Klassischer Ansatz: Eine kleine Auswahl beteiligter Tools Access Excel Word Visio CAD MS-Project PDF Hardware-Konfiguration Funktionspläne Ablaufbeschreibungen Interlocks Konfigurations-Daten I/O Listen HW-Konfig. Ablauf Fkt. Baust. HMI Darstellung Parameterlisten Rezepte Reports Schnittstellen Scripts Seite 5

6 Planungsprozesse optimieren durch Parallelisierung: Wohin geht die Reise Prozess Traditionelle Lösung Seriell, verkürzt durch Werkzeuge Prozess Mit einem integrierten System Gleichzeitige Prozesse, Gewerke voll integriert Produkt Produkt Prozess Mechanik Prozess Mechanik Time savings Elektrotechnik Elektrotechnik Automatisierung Automatisierung Weitere Optimierung von einzelnen Prozessen verursacht rückläufige Erträge Zeit Signifikante Zeitersparnis ist durch eine Integration der Prozesse möglich Zeit Nur eine integrierte Sicht über alle Planungsphasen verkürzt die Time-to-market! Seite 6

7 Heutige Integration der Leittechnik: Abgleich der PLT-Stellenliste PLT-Stellenbezogene Information über: IO Typen Signallisten Parameterlisten Funktionales Typical Verriegelungslisten FIC F001 Vorteil: Initiale Information für Basisautomatisierung LIC L001 Nachteil: Spiegelt nicht die Anlagenfunktion wieder Verfahrensaspekte nur minimal vorhanden Sequenzen und produktionsrelevante Aspekte nicht berücksichtigt Nur bedingt betriebsrelevant nutzbar Einzelstellen- und damit Hardwaresicht Seite 7

8 Top Down Planung basierend auf der Anlagenfunktion: Betrachtung der Equipmentebene Equipment Modul FIC F001 LIC L001 Vorteil: Funktionale Beschreibung der Anlage wie des Produktionsprozesses Automatisierte Abbildung der Anlagenfunktion in zielsystem-spezifische Automatisierungslösung Effizienzsteigerung durch Vermeidung von Mehrfacheingaben Einfacher Abgleich bei Änderungen Seite 8 Nach ISA S 88

9 spart wertvolle Zeit und basiert auf einem neuen Engineering Workflow Engineering Workflow auf Basis eines Engineering-Modells für alle Aspekte der Projektierung von Anlage, EMSR und Automatisierung Integriertes Engineering System Rohrleitungen 3-D Design Dokumentenmanagement Gleichzeitige Prozesse, Gewerke voll integriert EMSR Design Funktionsorientiertes Engineeringmodell Montage Inbetriebnahme SOP Zeit R&I Instrumentierung PLS Konfiguration Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 9 Datum Name

10 Von der Anlagenplanung zum Leitsystem-Engineering COMOS und SIMATIC PCS 7 Funktionsplan Objekt z.b. Motor 3-D Modell Schaltschranklayout PCS 7 Software Konfiguration Configurations and structures are exchanged between COMOS and SIMATIC PCS 7 Hardware PCS Konfiguration 7 in an objectoriented P&ID Stromlaufplan Einpolige Darstellung manner Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 10 Datum Name

11 Effizienz durch ganzheitliche Betrachtung Funktionale Beschreibung der Anlagentechnik auf PLT-Stellenbasis PLT Stellenliste PLT Stellentypen (Grenzwertschalter, kont. Messung, Eingrößen oder Mehrgrößensensor, ) Signallisten (IO Liste, Signalart, ) Basisanlagentechnik (Verriegelungsliste, Grenzwerte, ) Funktionale Beschreibung der Anlage zur Erfüllung der Produktionsaufgabe Sequenzielle Produktionsbeschreibung oder Zustandsbeschreibung in Kontiprozessen Beteiligung mehrerer Bestandteile der Anlagentechnik Konsequente hierarchische Beschreibung der Prozessführungsaufgabe è Standardisierung und Wiederverwendbarkeit durch Modularisierung è Modularisierung ermöglicht funktionale Planung vom R&I bis ins Leitsystem è Effizienzsteigerung durch funktionale integrierte Planung bis ins Leitsystem Seite 11

12 Beispielprojekt Beispielprojekt: Batch-Verfahren Investment: 40 Mio. EUR Projektzeitraum: 88 Wochen Vorteile durch Integriertes Engineering Reduzierte Time-to-market bis zu 12.5% (von 88 runter auf 77 Wochen) Reduzierte Kosten bis zu 9% (bis zu 315 Mann-Wochen) Kosten: 3500 Mann-Wochen Als ein Resultat von Integriertem Engineering konnten bei diesem Beispielprojekt bis zu 11 Wochen (12%) Time-to-market und 315 Mann-Wochen (9%) eingespart werden. Seite 12

13 Integriertes Engineering mit COMOS und SIMATIC PCS 7 Integriertes Engineering mit COMOS und SIMATIC PCS 7 schlägt die Brücke zwischen Anlagenplanung und Leittechnik und damit zur Betriebsphase Es ermöglicht ein ganzheitliches Engineering über alle Planungsphasen einer Industrieanlage mit reduzierten Schnittstellen.! Mehrwerte durch Integriertes Engineering Maximale Datenkonsistenz Vollständige Integration aller Prozesse Jederzeit aktuelle Anlagendokumentation Kürzere Engineering-Prozesse und reduzierte Engineering-Kosten Seite 13

14 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Integrated Engineering Siemens AG Industry Sector Industry Automation Division Industrial Automation Systems Process Automation I IA AS PA CIS PRM Karl-Legien-Str Bonn, Germany Tel: Mobil: mailto:christina.haus@siemens.com siemens.com/comos Seite 14