Verunreinigtes Abwasser aus Haushalt und Industrie darf nicht ohne weiteres in Bäche, Flüsse, Seen und Meere geleitet werden. Um es in den Gewässerkreislauf rückzuführen, muss es zuvor in Kläranlagen in mehrstufigen Verfahren gereinigt, also von den verunreinigenden Bestandteilen befreit werden. Bei der Abwasserreinigung fällt dabei Klärschlamm an, der fachgerecht entsorgt werden muss. Dabei geht in vielen Ländern der Trend zur energetischen Nutzung als Brennstoff. Dafür ist eine entsprechende Vorbehandlung des Schlammes unabdingbar, vor allem, um den mit rund 95 % sehr hohen Wassergehalt und damit die zu transportierende Masse zu reduzieren. Das erhöht zugleich den Heizwert des Klärschlamms, der sich im trockenen Zustand mit dem von Braunkohle vergleichen lässt.
Genau an dieser Stelle kommt die HUBER SE mit Sitz in Berching-Erasbach in der Oberpfalz (Bayern) ins Spiel. Das Unternehmen ist auf die Entwicklung und Produktion von Maschinen, Anlagen und Ausrüstungsteilen aus Edelstahl für die kommunale und industrielle Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung und Schlammbehandlung spezialisiert. Als ein weltweit führender Hersteller bietet das in sechster Generation eigentümergeführte Familienunternehmen aus einer Hand maßgeschneiderte Lösungen für die gesamte Verfahrenskette, vom Sieben und Eindicken über das Entwässern bis zum Trocknen von Klärschlamm.
Für die mechanische Konstruktion (CAD) verwendet HUBER bereits seit vielen Jahren eine etablierte Software mit parametrischen Modellierungsfunktionen und ein Produktdatenmanagement-Tool (PDM) desselben Herstellers. Allerdings sind diese Programme besonders für die Projektierung und Layoutplanung nicht ideal, bei der die Maschinen gemeinsam mit Fremdgewerken wie Beton- und Stahlbau sowie weiterer Anlagenperipherie und Rohrleitungen zu Gesamtanlagen vereint werden.
„Die Gesamtplanung von Großprojekten erzeugt riesige Datenmengen, die vor allem bei der Zeichnungsableitung das bisherige CAD-System an seine Grenzen brachte“, sagt Karlheinz Bechtl, Teamleiter Anlagenplanung Trockner bei HUBER.
Zusätzlich zur verlängerten Dauer der Planerstellung gestaltete sich der Datenaustausch mit externen Planern mühsam, da immer öfter BIM-Datenformate für den Datenaustausch gefordert werden. Zudem störte die HUBER Anlagenplaner auch die wenig präsentable Darstellungsform. Beides ist wichtig, da in solchen Großprojekten meist zahlreiche Abstimmungsrunden erforderlich sind und Änderungen auch während der Projektlaufzeit auf der Tagesordnung stehen. „Externe Planerinnen und Planer arbeiten häufig mit Autodesk Produkten, wenn es um Gebäude oder Verrohrungen geht, meist mit Revit“, berichtet Karlheinz Bechtl. „Deshalb war es für uns naheliegend, uns ebenfalls in dieser Richtung umzusehen.“
Ursprünglich wandte sich Karlheinz Bechtl an einen Autodesk Vertriebspartner, der HUBER bereits in der Vergangenheit bedient hatte. Jedoch fanden die Trocknungsspezialisten dort keine Lösung für die speziellen Problemstellungen. Deshalb kontaktierten sie im zweiten Schritt Cideon Software & Services. Cideon ist Autodesk Platinum Partner und verfügt über langjährige Erfahrung in den Bereichen CAD, PDM/PLM, Schnittstellen sowie ERP-Integration, Prozessintegration und Systemarchitektur und sieht sich in erster Linie als Partner seiner Kunden für die digitale Transformation des Engineerings. Als solcher helfen die Expertinnen und Experten von Cideon ihren Kunden durch Beratung sowie Weiterentwicklung und Implementierung verschiedener Softwarelösungen dabei, das volle Potenzial über die gesamte Wertschöpfungskette auszuschöpfen.
Die Zusammenarbeit zwischen HUBER und Cideon begann mit einer Anforderungsanalyse, die in eine ganzheitliche Konzepterstellung mündete. Da in der Anlagenplanung aus Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema (R&I, engl. P&ID) kommende Anlagenkennziffern von großer Bedeutung sind, war ursprünglich auch eine Einbeziehung der R&I-Planung mit Autodesk Plant3D und Revit vorgesehen. Für die Anlagenplanung wurde gemeinsam mit Autodesk Inventor, Revit und Navisworks auch die Verwendung von Factory Design angedacht. Als PDM-System wurde Autodesk Vault im Konzept berücksichtigt.
Um die Gebrauchstauglichkeit und die Schnittstellen zum bestehenden CAD/PDM-System effizient bewerten zu können, wurde ein Proof-of-Concept – eine von Cideon durchgeführte Machbarkeitsstudie – dem Hauptprojekt vorangestellt. „Plant3D und Factory Design wären angesichts unserer Anforderungen über das Ziel hinausgeschossen“, fasst Karlheinz Bechtl die Ergebnisse des Proof-of-Concept zusammen. Zudem hatte sich im Proof-of-Concept gezeigt, dass das bestehende PDM-System auch zur Verwaltung der neuen Daten genutzt werden konnte. Damit konnte das Einführungsprojekt in optimierter Form zielgerichtet gestartet werden.
Die tatsächlich gewählte Lösung besteht aus einer Kombination aus Autodesk Inventor, Revit und Navisworks sowie von Cideon entwickelten kundenspezifischen Anpassungen. Inventor wird genutzt für die Vereinfachung der Konstruktionsmodelle, zur Anreicherung von Metadaten hinsichtlich der BIM-Konformität sowie zur Maschinenaufstellungsplanung. Autodesk Revit dient anschließend der Gesamtanlagen- und Rohrleitungsplanung. Inventor und Revit spielen dabei ihre ideale Interoperabilität aus. Autodesk Navisworks optimiert darüber hinaus die Koordination und Kollisionskontrolle. Die von Cideon auf HUBER SE individuell zugeschnittenen Entwicklungen und Workflows haben die Effizienz zusätzlich gesteigert.
Obwohl Inventor den Import von Drittanbieterdateien als AnyCAD-Referenzmodell ermöglicht, hält HUBER zum Schutz des geistigen Eigentums bewusst an der Praxis fest, für die Anlagenplanung mit Inventor vereinfachte Modelle aus den an anderer Stelle im Unternehmen detailliert konstruierten Maschinen zu erzeugen. „Dabei handelt es sich um unabhängig von der Detailkonstruktion erzeugte, konfigurierbare Volumenmodelle, jedoch mit angefügten BIM-Konnektoren, etwa für die Verrohrung“, erläutert Daniel Fanderl, Anlagenplaner bei HUBER. „Dieser Zwischenschritt war auch früher schon so erfolgt, er wurde jedoch durch den Einsatz von Inventor mit den komfortablen iLogic Funktionen deutlich intuitiver und dadurch komfortabler und einfacher als mit der zuvor genutzten CAD-Software.“
Mit einfachen Möglichkeiten zum Erfassen und Wiederverwenden konstruktiver Elemente unterstützt iLogic die Standardisierung von Konstruktionsprozessen. Es ermöglicht die Erstellung eines individuellen Regelwerkes ohne vertiefte Programmierkenntnisse, und damit eine regelgesteuerte, automatisierte Konstruktion.
Anschließend integrieren die Anlagenplanerinnen und -Planer die Inventor Modelle in Modelle der Gesamtanlage, die nun in Revit erstellt werden. In dieser Autodesk Software erfolgt die Planung der umgebenden Strukturen und der Rohrleitungen, etwa für Lüftung oder Heizung. Die Zusammenführung aller Gewerke einschließlich der Gebäude ist nicht zuletzt auch eine Voraussetzung für die Betrachtung und Beeinflussung der Gesamtenergieeffizienz.
Während der Projektierungsphase kommt es häufig zu Änderungen an den Gebäudeplänen. Da erweist es sich als vorteilhaft, dass Störkonturen aus Revit in Inventor aktualisiert und dynamisch berücksichtigt werden können. Nachfolgende Änderungen an der Maschinenaufstellung in Inventor haben wiederum Einfluss auf die Revit Planung. Um diese Änderungsschleifen so effizient wie möglich zu gestalten, programmierte Cideon für HUBER ein individuelles Inventor Add-in, das den Transfer der Inventor BIM-Konnektoren für die Revit Rohrleitungsplanung automatisiert.
Laut Karlheinz Bechtl reduzierte die Softwareumstellung in der HUBER Anlagenplanung die für die Einbindung eines neuen Gebäudemodells benötigte Zeit, abhängig von Quell- und Ziel-CAD-System, teilweise beträchtlich. Zusätzlich profitiert HUBER von besseren Gestaltungsmöglichkeiten in Revit. „Die Darstellungsmöglichkeiten der Software reichen bis zu realitätsnahen Kameraansichten, Hinweistexte können farblich hervorgehoben werden, die Lesbarkeit wird besser, alles wirkt moderner“, fasst der Teamleiter Anlagenplanung zusammen. „Das bringt besonders im Vertrieb einen wichtigen Vorteil.“
Der Wegfall der restriktiven konstruktionstechnischen Randbedingungen brachte HUBER eine deutliche Beschleunigung der Prozesse. „In einem konkreten Projekt in einer kommunalen Großkläranlage hat uns die Heizungs- und Lüftungsplanung mit den früher genutzten Werkzeugen sehr viel Zeit gekostet“, berichtet Henrik Bauer, Anlagenplaner bei HUBER. „Nach der Umstellung auf Revit planen wir das sehr viel effizienter.“
Die häufig vom Kunden vorgegebenen, projektspezifischen Anlagenkennziffern werden bereits vor der Anlagenplanung in einem Fremdprogramm in einer Tabelle erfasst. Mittels eines von Cideon geschaffenen Konverters wird diese über iLogic nach Inventor importiert. Dort lassen sich die R&I weiterverarbeiten, vor allem passend zu den geplanten Sensorikpositionen platzieren. Die einheitliche Datenbasis ermöglicht eine Assoziativität, was z. B. eine Benachrichtigung der Anlagenplaner bei Änderungen ermöglicht. Zur Datendurchgängigkeit trägt auch die nahtlose Integration in das vorhandene PDM-System bei.
Neben dem siebenköpfigen Team der Trocknungsanlagenplanung haben zahlreiche weitere Personen über den Navisworks 3D-Viewer Zugriff auf die Modelle und Informationen. Das erleichtert z. B. die Kollisionskontrolle über unterschiedliche eingebundene CAD-Formate hinweg und hilft, Abstimmungsprozesse zu verbessern und zu verkürzen.
In enger, kollegialer Zusammenarbeit zwischen Cideon und HUBER gelang die komplexe Softwareumstellung innerhalb eines kurzen Zeitraumes von nicht einmal einem Jahr. „Die Softwareumstellung bei HUBER SE steht exemplarisch dafür, wie gut Projekte zum Erfolg führen, wenn Kunde und Berater partnerschaftlich zusammenarbeiten“, resümiert Christoph Lenz, Projektmanager und Senior Consultant bei Cideon. „Die gegenseitige Bereitschaft, agil neue Wege zu gehen, statt strikt einem festen Plan zu folgen, hat den Erfolg maßgeblich positiv beeinflusst.“
„Wir erzielen mit weniger Aufwand bessere Ergebnisse“, ist Karlheinz Bechtl sicher. „Darüber hinaus erhöht die Methodenumstellung die Zukunftssicherheit, vor allem im Hinblick auf die vom Markt vermehrt geforderte BIM-Konformität.“ Wenig verwunderlich, dass HUBER die Umstellung auch anderer Anlagenplanungsabteilungen ins Auge fasst.
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