XGraphic Ingenieurgesellschaft mbh Software nach Maß für die Rohstoffindustrie

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1 XGraphic Ingenieurgesellschaft mbh Software nach Maß für die Rohstoffindustrie Professor Dr.-Ing. Tilman Küpper, Technischer Geschäftsführer und Maik Hünefeld, Management Assistant der XGraphic Ingenieurgesellschaft mbh, Aachen Über Tage sehen was unter Tage vor sich geht die Überwachung von Prozessen und das Management der komplexen Infrastruktur erfolgt in modernen Bergwerksbetrieben im Büro am PC. Innovative Softwaresysteme und weitreichende Netzwerkstrukturen ermöglichen den Blick unter die Erde von jedem beliebigen Ort aus. 3D-Modelle von Bergwerken bieten den schnellen und intuitiven Zugriff auf alle relevanten Daten und Informationen. So wird der Standort von Maschinen und anderen Geräten angezeigt, es werden aktuelle Messdaten an den entsprechenden Positionen ausgegeben oder es wird der Status verschiedenster Komponenten sofort sichtbar. Zunehmend ermöglichen derartige Softwaresysteme die Steuerung und Überwachung von Fahrzeugen oder die direkte Kommunikation mit mobilen Geräten, deren Aufenthaltsorte im 3D-Modell angezeigt werden. Dies alles ist bereits Realität im November 2007 wurde der Forschungspreis der RAG Aktiengesellschaft (RAG) für die Entwicklung einer automatisierten Einschienenhängebahn verliehen, die unter Nutzung moderner Sensor- und WLAN-Technologie in der Lage ist, vollständig führerlos zu fahren. An diesem Projekt war die XGraphic Ingenieurgesellschaft beteiligt. Sie entwickelte die Software zur Visualisierung der Maschinendaten und Positionsverfolgung am 3D-Modell des Grubengebäudes. Firmenüberblick XGraphic ist ein mittelständisches Softwareentwicklungs- und IT-Dienstleistungsunternehmen mit Sitz in Aachen. Das Unternehmen wurde 1993 als Spin-Off des Instituts für Bergwerks- und Hüttenmaschinekunde der RWTH Aachen gegründet und entwickelt seither erfolgreich maßgeschneiderte Softwarelösungen für individuelle technische Aufgabenstellungen, insbesondere für die Rohstoffindustrie über und unter Tage. XGraphic ist spezialisiert auf die Konzeption und Implementierung von Individualsoftware und technischen Systemen mit interaktiven grafischen Komponenten. Schwerpunkte bilden dabei Applikationen mit grafischen Bedienoberflächen und Datenbanken, Visualisierung von Prozessdaten und -abläufen, Messdatenerfassung und -auswertung sowie Mobile Computing und Netzwerk-Applikationen. Vernetzung ist für XGraphic aber nicht nur unter technischen, sondern auch unter Organisations- und Kompetenz-Aspekten von zentraler Bedeutung. Es besteht enger Kontakt zu Ingenieurgesellschaften der Technologieregion Aachen und zur RWTH Aachen. Darüber hinaus ist XGraphic Gründungsmitglied der i-mine Alliance. Die i-mine Alliance vereint die speziellen Kompetenzen der einzelnen Mitgliedsunternehmen und ist damit in der Lage, Komplettlösungen aus einer Hand für die Automatisierung, Prozessüberwachung, Kommunikation, Sicherheit und Informationstechnologie anzubieten.

2 Infrastruktur- und Informationsmanagement Der Blick ins Bergwerk Die Mitarbeiter von XGraphic sind mit den spezifischen Aufgabenstellungen des Bergbaus vertraut und sie wissen, wie wichtig ein verlässliches und nutzbringendes Infrastruktur- und Informationsmanagement ist. Es muss eine Vielfalt von Daten aus den unterschiedlichsten Bereichen verwaltet und zu jedem Zeitpunkt einfach und zeitnah abgerufen werden können. Hierfür wurde ein Softwaresystem entwickelt, welches den intuitiven Zugriff auf alle relevanten Daten und Informationen über ein anschauliches 3D-Modell des Grubengebäudes ermöglicht. Mit MineView lässt sich die gesamte technische Einrichtung eines Bergbaubetriebes durch Symbole direkt am 3D-Modell des Grubengebäudes oder des Tagebaus visualisieren. Die Software erlaubt, anhand dieser Symbole auf vielfältige Informationen zu der dargestellten Einrichtung und deren Einsatzumfeld zuzugreifen, Gerätezustände darzustellen, Prozess- und Messdaten anzuzeigen und sogar die Position mobiler Geräte zu verfolgen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, Daten und Informationen aus den unterschiedlichsten Quellen in einer homogenen Bedienoberfläche unternehmensweit an jedem netzwerkfähigen Rechner - mobile Geräte eingeschlossen - verfügbar zu machen. Abb.1: MineView Infrastruktur- und Informationsmanagement am 3D-Modell

3 Abb. 2: MineView Visualisierung eines Tagebaus und Verknüpfung des 3D-Modells mit relevanten Informationen Mobile Computing Simsen auch unter Tage Mobile Telefone und Kleincomputer (Personal Digital Assistants, PDAs) sind Allrounder in Sachen Kommunikation und zu alltäglichen Begleitern geworden. Die WLAN-Technologie und die weite Verbreitung von WLAN-Accesspoints (Zugangspunkte) ermöglichen das Versenden von s, Fotos sowie Videos über das Internet von nahezu jedem Ort aus. Mit der Zulassung entsprechender WLAN-Accesspoints ist drahtlose Kommunikation im Netzwerk heute auch unter Tage Stand der Technik. XGraphic entwickelte zu diesem Zweck das Softwaresystem PermIT, das verschiedene Anwendungen für die Kommunikation zwischen PC und PDA unter einer gemeinsamen Benutzeroberfläche vereint. Text- und Sprachnachrichten, Fotos, Videos und andere Dateiformate können von einem oder mehreren PCs aus versendet werden. Ausgestattet mit mobilen Endgeräten kann so von jedem Standort aus kommuniziert werden, eben auch unter Tage. Neben Kommunikation wird auch untertägige Positionsverfolgung ermöglicht. Da die Standorte der WLAN-Accesspoints sowie die spezifische Verbreitung der Funkwellen bekannt ist, kann in Abhängigkeit der vom PDA gemessenen Signalstärke der Standort innerhalb einer Strecke bestimmt werden. Die Visualisierung erfolgt wiederum direkt am 3D-Modell des Grubengebäudes. Damit kann über Tage verfolgt werden, wann sich welches mobile Gerät im Bereich welches Netzwerkknotens befunden hat oder momentan befindet.

4 Abb. 3: Positionsverfolgung von PDAs am 3D-Modell

5 Prozessüberwachung Die Maschine als Teil des Unternehmensnetzwerks Moderne Technologien zur drahtlosen Datenübertragung bieten im Zusammenspiel mit entsprechender Software neue Möglichkeiten zur Überwachung und Automatisierung mobiler Geräte und Fahrzeuge. Solche Systeme befinden sich schon heute im Einsatz, zum Beispiel auf untertägigen Einschienenhängebahnen. Diese Technik lässt sich auch auf andere Maschinen übertragen, die zum Teil computergestützt gesteuert werden, zum Teil direkt am Gerät überwacht und bedient werden. Die unter Tage verfügbare Netzwerk-Technologie ermöglicht die Überwachung und Steuerung solcher Maschinen von jedem beliebigen Standort aus. XGraphic entwickelt zurzeit eine webbasierte Software zur Überwachung und Steuerung von vernetzten Bergbaumaschinen. Ziel ist die Visualisierung aktueller Prozessdaten sowie die Parametrierung der Maschinen auch über Tage an jedem an das Unternehmensnetzwerk angeschlossenen PC. Standardisierte Softwareschnittstellen erlauben zudem einen automatischen Datenabgleich mit externen Systemen, zum Beispiel mit der Ausbausteuerung. Abb. 4: Walzenlader im Bergbau der RAG (Quelle: RAG)

6 Computer Aided Engineering Auslegung und Berechnung von Anlagen Computer Aided Engineering, dem Ingenieur mittels geeigneter Computerprogramme Unterstützung bei der Bearbeitung seiner Aufgaben zu bieten, steht im Focus von XGraphic. Im Laufe der Zeit wurden in enger Zusammenarbeit mit Anwendern verschiedene Programme zur Auslegung und Berechnung von Anlagen und System unterschiedlichen Typs implementiert und kontinuierlich weiterentwickelt: FlowNet - Grafisch interaktive Planung, Darstellung und Simulation von Strömungsnetzen auf AutoCAD-Basis Mit FlowNet können leitungsgebundene Strömungsnetze wie Wetternetze, Druckluftnetze oder sonstige Rohrleitungsnetze schnell modelliert und physikalisch exakt berechnet werden. Abb 5.: FlowNet Planung von Strömungsnetzen auf AutoCAD-Basis

7 XBelt Berechnung von Gurtförderanlagen in der Rohstoffindustrie Die Berechnung wird auf der Grundlage eines Modells der Gurtförderanlage unter Berücksichtigung von Gefälle, verschiedenster Antriebe, Belademengen und TT-Aufgaben ermöglicht. Dabei wesentliche Berechnungsergebnisse sind Gurtzugkräfte, Sicherheiten sowie Anfahr- und Bremszeiten. Abb 6.: XBelt Berechnung von Gurtzugkräften bei Bandanlagen

8 XCoal Berechnung von Hobel- und Walzenstreben sowie Streckenförderern im untertägigen Steinkohlenbergbau Das Berechnungsprogramm ermöglicht die exakte Simulation von Gewinnungssytemen Untertage. Auf der Grundlage eines Modells des Strebes mit spezifischen Werten zur Strebmächtigkeit und Bergeanteilen können Kettenzugkräfte, Widerstandsbeiwerte oder benötigte Löseleistung des Gewinnungsgerätes simuliert werden. Abb. 7: XCoal Berechnungsergebnisse im animierten Diagramm

9 XTRUCKTOR - Planung und Simulation von Transportvorgängen im Tagebau Das Programm ermöglicht, eine rechnergestützte Abstimmung verschiedener Bagger- und SLKW-Typen auf unterschiedliche vom Anwender vorgegebene Transportaufgaben zu realisieren. XTRUCKTOR stellt zu diesem Zweck umfangreiche Kataloge von Transport- und Ladegeräten zur Verfügung, welche zusätzlich vom Anwender modifiziert werden können. Abb. 8: XTRUCKTOR Katalog von Transport- und Ladegeräten Dienstleistungen nicht nur für den Bergbau Neben dem Bergbau ist die XGraphic GmbH natürlich auch in anderen Industriebereichen tätig. Softwaresysteme zur Messdatenerfassung und -verarbeitung sowie zur Prozessüberwachung und -steuerung spielen nicht nur im Bergbau eine tragende Rolle. XGraphic entwickelte zum Beispiel Überwachungssysteme für Shredderanlagen und für Maschinen zur Garnherstellung sowie Systeme zur mobilen Datenerfassung und Kommunikation für den industriellen aber auch kommunalen Bereich.