PFD Erstellung leicht gemacht

White Paper Process engineering mit COMOS FEED

Zusammenfassung Zeiteffizienz ist bei der Planung von Anlagen entscheidend für Kosteneinsparungen. In der frühen Konzeptionsphase beansprucht insbesondere die Erstellung des Verfahrensfließbildes einen Großteil der Kapazitäten des Planungsingenieurs. Dabei ähneln sich die Verfahrensfließbilder, die ein Anlagenplaner für verschiedene Anlagen erstellt, häufig in vielen Punkten. Die Softwarelösung COMOS FEED bietet die Möglichkeit, einmal erstellte Prozessflussdiagramme zu kopieren, zu modifizieren und für ein neues Projekt einfach wiederzuverwenden (PFD-Reuse).

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White Paper | PFD Erstellung leicht gemacht

Inhalt PFD Erstellung leicht gemacht............................................................. 3
Effizienz in der FEED-Phase ............................................................. 3
Verfahrensfließbilder einfach kopieren und wiederverwenden .......... 3
Einfache Bearbeitung kopierter Verfahrensfließbilder........................ 3
Bewährte Basis für neue Projekte ..................................................... 4
Technische Umsetzung des PFD-Reuse ............................................. 4
SIM2PFD-Mapping .......................................................................... 4
Fazit: Effiziente PFD-Erstellung spart Zeit und Kosten ......................... 5


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PFD Erstellung leicht gemacht Effizienz in der FEED-Phase Effizienz ist in der Front-End-Engineering- und Design-Phase (sog. FEED-Phase) der Anlagenplanung absolut unerlässlich. Während dieser Phase entstehen die ersten Kostenkalkulationen durch eine Vorauslegung aller Lieferpositionen. Die Ergebnisse dienen als Basis für verbindliche Kostenvoranschläge und als Grundlage für das Basic Engineering. Das Verfahrensfließbild oder Prozessflussdiagramm (PFD) ist die wichtigste Planungsunterlage dieser FEED-Phase. Die Erstellung des PFDs nimmt jedoch häufig besonders viel Zeit in Anspruch. Objekte müssen definiert, Ströme platziert und deren Verlaufsrichtung bestimmt werden. Hinzu kommt die Einbindung verschiedener Zusatzgrafiken. Dabei gleichen sich die Verfahrensfließbilder eines Anlagenplaners oft inetlichen Punkten. So sind beispielsweise bei unterschiedlichen Anlagen eines Unternehmens die Spezifikationen einzelner Komponenten häufig sehr ähnlich. Zudem sollen vielfach Verfahren, die sich bereits in älteren Projekten bewährt haben, in ein neues Projekt übernommen werden. Auch beim Anlagenumbau weichen die verschiedenen Verfahrensfließbilder meist nur geringfügig voneinander ab. Der Planungsingenieur kann also erheblich Zeit einsparen, wenn er Daten aus bereits fertiggestellten PFDs ganz oder in Teilen wiederverwendet und damit möglichst viel Wissen aus einem vorhandenen Verfahren im neuen Projekt nutzt.

Verfahrensfließbilder einfach kopieren und wiederverwenden Das Werkzeug PFD-Reuse in COMOS FEED erleichtert die Wiederverwendung eines vorhandenen PFDs als Basis für die Anlagenplanung. Einmal erstellte Verfahrensfließbilder können damit vollständig oder in Teilbereichen für die Planung oder den Umbau von Anlagen eingesetzt werden. Die individuellen verfahrenstechnischen Spezifikationen eines aktuellen Projektes werden dabei einfach neu definiert. Damit muss die komplette Basisplanung nicht für jedes einzelne Projekt erneut angelegt werden. Die Kopie eines alten Verfahrensfließbildes wird lediglich modifiziert. Das Fehlerpotential reduziert sich dadurch und der zeitliche Aufwand des Planungsingenieurs während dieser Phase wird erheblich verringert.

Einfache Bearbeitung kopierter Verfahrensfließbilder Zur Wiederverwendung eines Verfahrensfließbildes in COMOS wird zuerst aus bereits realisierten Anlagen ein Projekt gewählt, das der neuen Anlage sehr ähnlich ist. Das PFD dieses alten Projektes wird kopiert. Damit kann die komplette Graphik inklusive der dazugehörigen Daten und Verknüpfungen eines alten Verfahrensfließbildes in ein neues Projekt übertragen werden. Dieses Vorgehen bietet sich insbesondere bei Umbauplänen an. Hier muss oft der letzte Stand des PFDs der betreffenden Anlage oder des Anlagenteils nur geringfügig modifiziert werden. Die andere Möglichkeit des PFD-Reuse besteht darin, nur die Graphik des Verfahrensfließbildes eines existierenden Projektes in ein neues zu übertragen. Dort werden dann die Symbole der Graphik automatisch den zuvor neu definierten Objekten und entsprechenden Daten und Verknüpfungen zugeordnet. Allerdings nur, wenn die neu definierten Objekte denselben Namen tragen, wie die jeweiligen Symbole und Objekte im alten Projekt. Dadurch werden beispielsweise Behälter, Kolonnen oder Ströme auf dem neuen kopierten Verfahrensfließbild direkt an der richtigen Stelle platziert. Symbole des alten PFD, für die es im neuen Projekt keine direkt zuordenbaren Daten gibt, werden auf dem Verfahrensfließbild des neuen Projektes rot dargestellt (vgl. Abb.1). Der Planungsingenieur kann dann individuell entscheiden, ob die Objektdaten und -verknüpfungen aus dem alten Projekt auch für das Symbol im neuen Projekt gelten und entsprechend kpoiert und zugeordnet werden sollen. Die Datenübernahme kann sowohl für einzelne Objekte als auch für mehrere PFD-Objekte gemeinsam erfolgen. Zudem besteht die Möglichkeit, dem Symbol auf dem neuen PFD vorerst keine Daten zuzuordnen. Später kann dann immer noch entschieden werden, ob das Symbol gelöscht wird oder ob die Definition manuell oder beispielsweise über den Import einer Simulation erfolgt. Natürlich können Symbole und zugehörige Daten auf dem neuen Verfahrensfließbild auch unproblematisch hinzugefügt werden. Alle Symbole, für die Objekte mit Daten und Verknüpfungen definiert wurden, stellt COMOS auf dem neuen Verfahrensfließbild mit schwarzen Linien dar.

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Abb. 1: Kennzeichnung von Symbolen ohne zuordenbare Daten im neuen Projekt in rot.

Bewährte Basis für neue Projekte Durch die Wiederverwendung eines Verfahrensfließbildes liegen dem Planungsingenieur alle relevanten und wiederverwertbaren Informationen einer bestehenden Anlage in einem neuen Projekt vor. Er muss nicht alle Objekte mühsam einzeln spezifizieren, sondern kann einfach mit einem neu erzeugten, mit vielen nützlichen Informtionen bestückten Verfahrensfließbild weiterarbeiten und es individuell an die Anforderungen des neuen Projektes anpassen. Insgesamt reduzieren sich durch die PFD-Wiederverwendung das Fehlerpotential und der Aufwand des Planungsingenieurs in der FEED-Phase erheblich.

Technische Umsetzung des PFD-Reuse Möglich wird die Wiederverwendung eines PFDs in COMOS durch die Technologie der Objektorientierung. Ein bestehendes Bauteil wird dadurch ganzheitlich beschrieben und realitätsgetreu grafisch abgebildet. Im Laufe der Planungsphasen

wird durch die Zusammenwirkung der unterschiedlichen Disziplinen ein ganzheitliches hierarchisches Bauteilmodell dargestellt. Unterobjektstrukturen ermöglichen dabei die reale Abbildung der Struktur.

SIM2PFD-Mapping Ergänzend zum PFD-Reuse bietet COMOS die Möhlichkeit, die Daten der Objekte eines kopierten Verfahrensfließbildes durch neue Daten aus einer Simulation zu ersetzen. Mit der Technologie des SIM2PFD-Mapping kann der Planungsingenieur die Symbole eines PFD in COMOS einfach mit den Daten aus einem Simulationsprogramm verknüpfen. Dadurch ist es möglich, während des Engineerings die Simulation und das Verfahrensfließbild parallel zu erstellen. Der klassische Weg, erst die Simulation und dann das PFD zu planen, muss nicht zwangsläufig eingehalten werden. Somit verringern sich Warte- und Abstimmungs-zeiten und eine Basis für aussagekräftige Angebote steht erheblich früher zur Verfügung.

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Fazit: Effiziente PFD-Erstellung spart Zeit und Kosten Vorhandene Verfahrensfließbilder können mit COMOS FEED einfach kopiert und wiederverwendet werden. Sie bilden damit eine wertvolle Basis für die Anlagenneuplanung unter Berücksichtigung der spezifischen verfahrenstechnischen Anforderungen eines neuen Projektes. Die Effizienz während der frühen Konzeptionsphase wird dadurch erheblich gesteigert. Daten und Komponenten müssen für eine neue Anlage nicht immer

mühsam neu definiert und spezifiziert werden. Dadurch sinkt das Fehlerpotential erheblich und die Qualität der Anlagendaten wird gesteigert. Insgesamt reduzieren sich der zeitliche Aufwand des Planungsingenieurs in der FEED-Phase und damit auch die Kosten für das jeweilige Unternehmen. Kostenkalkulation und Angebote können frühzeitig erstellt werden, was die Chancen gegenüber Mitbewerbern deutlich erhöht.

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