CAD-basiertes Trassen- und Kabelmanagement

Komponenten & Peripherie
Oliver Hannappel
CAD-basiertes
Trassen- und Kabelmanagement
Die 3-D-CAD-Technologie hat sich schon in vielen Bereichen erfolg­
reich etabliert. Die Elektrotechnik ist jedoch noch überwie­gend
zweidimensional geprägt. Mit seiner Software für das Trassen­
management will Hannappel Software dies ändern. Dabei werden
alle Planungsunterlagen, einschließlich der Kabelzugkarten und
2-D-Ausführungspläne automatisch aus einem 3-D-Modell abgeleitet.
Das sorgt für Übersichtlichkeit und Effizienz beim Arbeiten.
eine theoretische Annäherung an das
Thema. Daher wurde schon vor Verfügbarkeit der ersten kommerziellen Version
der Software für das dreidimensionale
Trassen- und Kabelmanagement festgelegt, dass mit Kunden über die technische
Betreuung durch Fachingenieure hinaus,
direkte Kommunikationswege zwischen
der Softwareentwicklung und den Anwendern etabliert werden.
Bild 1. Der Im- und Export der Listenformate, wie hier in der Kraftwerksplanung bei E.ON Engineering, erleichtert das Datenhandling erheblich
Der Erfolg einer IT-Lösung und der damit verbundene Return on Investment
steht und fällt mit einer erfolgreichen Implementierungsphase. Die angestrebten
Produktivitäts- und Qualitätssteigerungen
hängen dabei unmittelbar von einer funkDipl.-Inf. (FH) Oliver Hannappel ist
Geschäftsführender Gesellschafter
der Hannappel Software GmbH
in Wiesbaden.
E-Mail: [email protected]
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tionierenden Kommunikation ab. Hier ist
nicht nur die Fachkompetenz der handelnden Personen auf Seiten des Anwenders
und des Softwareanbieters gefordert. Die
Software muss auch die „Sprache“ des
Anwenders sprechen. Außerdem muss das
System die Arbeitsabläufe abbilden können, die sich aus dem Projektablauf des
Anwenders ergeben. Bietet das System
alternative Arbeitsmethodiken an, ist dies
zu diskutieren und gemeinsam zu entscheiden. Mit seinem Elcocad R5 CM Early
Adaptor Program hat Hannappel Software
[1] diese Zusammenhänge berücksichtigt.
Da die Anforderungen und die Abläufe
bei der Planung elektrischer Systeme in
Industrieanlagen oder Kraftwerken so
komplex sind, verbietet sich eigentlich
Unterschiedliche Listenformate
Bei der Projektierung elektrischer Anlagen kommt den von anderen Gewerken
und Partnern zur Verfügung gestellten
Planungsunterlagen eine besondere Bedeutung zu. Oft steuern diese Verbindungs- und Verbraucherlisten sowie die
load lists den Arbeitsablauf bei der Planung der Trassensysteme und der Leitungswege. Die zur Verfügung gestellten
Formate können von Projekt zu Projekt
oder von Auftraggeber zu Auftraggeber
stark abweichen. Außerdem enthalten diese Listen in der Regel die eindeutigen Bezeichner (ID) für Kabel und Betriebsmittel.
Die Bandbreite reicht hier von der DINgerechten Anlagen- und Orstkennzeich-
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Bild 2. Vorplanung und Kabelrouting auf Basis eines Node-Modells
nung, über branchenspezifische Standards,
wie KKS, bis zu proprietären Systemen.
Das Einlesen dieser unterschiedlichen Listenformate sowie die volle Unterstützung
der damit verbundenen Nomenklaturen
und Datenstrukturen ist ein Schwerpunkt
des Elcocad R5 CM Early Adaptor Program (Bild 1). Damit stellt die Software
eine voll programmierbare ImportSchnittstelle für Excel-Dateien in den unterschiedlichsten Formaten zur Verfügung.
In der Praxis ist eine parametrische Lösung aber nur so gut wie die prozentuale
Abdeckung der tatsächlich auftretenden
Permutationen. Die Anpassung der Ausgabeformate zum Beispiel für Kabelzugkarten, Kabelzuglisten, Massenauszüge
etc. gehört ebenso zur Anpassung der
Software im Rahmen der Implementation,
bzw. zur Definition des projektspezifischen Stammdatendatensatzes („dataset“).
Bild 3. Die 2-D-CAD-Pläne entstehen automatisch aus dem 3D-Trassenmodel
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Alles befindet sich im Fluss
Für die Dokumentation eines Leitungswegs hält die relativ junge mathematische
Disziplin der Graphentheorie im Prinzip
zwei unterschiedliche Konzepte bereit.
Wege können sowohl auf der Basis von
Kanten (hier „Trassen“) als auch Knoten
(hier „Routing Nodes“) beschrieben werden. Auch Mischformen sind denkbar. In
der Praxis heißt das, dass man entweder
die Trassen im CAD-Modell modellieren
und die dabei entstehenden Trassenabschnitte auf Grundlage der verwendeten
Beschriftungssystems benennen kann, sodass der Kabelweg die durchlaufenden
Sektionen referenziert, oder man setzt auf
bestehende Trassen, sogenannte „Routing
Nodes“. Die Kabelzugkarte enthält dann
alle Nodes, die das Kabel passiert.
Problematisch wird es, wenn in einer
frühen Projektphase oder auf Grund anderer Gegebenheiten ein detailliertes
Trassenmodell nicht zur Verfügung steht.
Die Lösung, die Elcocad R5 CM für diese
Fälle anbietet, ist das Vorplanungsmodul
(Conceptual Model). Es ermöglicht die
Planung der Haupttrassenwege auf der
Basis eines reinen Knotenmodells. Dabei
werden die zum jeweiligen Zeitpunkt bereits bekannten Standorte für Verteilungen und Verbraucher auf einem Lageplan
mit Symbolen markiert (Bild 2). Die aus
den Eingangslisten importierten Betriebsmittelkennzeichnungen (ID) lassen sich in
einer 1:n-Beziehung mit diesen Punkten
assoziieren. Somit kann die gesamte Trassenplanung und/oder -dokumentation
auf der Basis dieses rudimentären CADModells erfolgen. Darüber hinaus ist es
bereits auf der Basis der eingelesenen
Kabelverbindungsinformationen möglich
den tatsächlichen Trassenbedarf hochzurechnen. Hierbei wird auf der Grundlage
von anwenderdefinierbaren Vorgaben,
wie Baugrößen, Trennstege, maximale
Anzahl der Lagen für Verlegesysteme
oder Methode der Füllgradberechnung,
ein detailliertes Trassenmodell berechnet.
Dieses lässt sich nach Prüfung, Änderung
und Freigabe des Planers in ein vollständiges 3-D-Modell einschließlich der bereits bekannten Leitungen automatisch
überführen.
Wenn die Theorie die Praxis ein
bißchen einholt
Auch wenn sich Software zunächst immer an den tatsächlichen Anforderungen
und Abläufen des Anwenders orientieren
sollte, kann es vorkommen, dass sich auf
der Basis neuer Technologien neue Optionen ergeben. Ein gutes Beispiel hierfür
ist die Erstellung von Ausführungsunter-
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lagen als 2-D-CAD-Pläne. Um eine nachvollziehbare 2-D-Darstellung eines komplexen Trassensystems, zum Beispiel in
einem Verteilerraum zu zeichnen, muss
man das gesamte 3-D-System im Hinterkopf haben – das grenzt an Gehirnakrobatik. Elcocad R5 CM verfolgt hier einen
anderen Ansatz. Das zu Grunde liegende
3-D-Trassen-Modell wird sowohl für die
Erzeugung der 3-D-Daten zur Koordination mit anderen Gewerken, als auch für
das präzise und effektive Kabelrouting
verwendet. Bei diesem Verfahren sind die
2-D-Pläne quasi gratis enthalten, da sie
sich automatisch aus dem 3-D-Modell
generieren lassen (Bild 3). Dabei werden
nicht nur verdeckte Elemente in anderen
Stricharten dargestellt, die Trassensysteme erzeugen die Längs- und die Querschnitte außerdem dynamisch als Grafik
und als Texttabellen. Gleichzeitig bietet
das 3-D-Modell ein intuitives Verständnis
der Installation. Die Produktivitäts- und
Qualitätsvorteile sind evident, da nicht
mehr zwei verschiedene Teams an dem
3-D-Modell und den Ausführungsunterlagen arbeiten müssen. Es gibt eine
zwangsläufige Übereinstimmung zwischen der Planungsgrundlage (3-D-Modell) und der Dokumentation, insbesondere bei in der Praxis immer auftretenden
Änderungen.
Reif für 3D?
Insgesamt wird man dem Thema jedoch
nicht gerecht, wenn man die Tatsache
ignoriert, dass die Einführung der 3-DCAD-Technologie auch mit einer Lernkurve und notwendiger Einarbeitungszeit
verbunden ist. Die Elektrotechnik ist vermutlich die letzte starke Bastion der 3-DSkeptiker, deren Argumente natürlich
auch Substanz haben. Dieses Thema im
Detail zu erörtern würde hier sicher den
Rahmen sprengen. Aus naturgemäß subjektiver Sicht des Autors stellen sich aber
folgende Fragen: Ist es realistisch anzunehmen, dass mittelfristig alle Industrien
und Gewerke ihre Planung auf der Basis
von 3-D-Modellen durchführen und nur
einige wenige nicht? Wann ist der richtige Zeitpunkt um auf diese neuen Technologien aufzuspringen? Kann man sich in
einer frühen Phase Wettbewerbsvorteile
erarbeiten oder besteht eine Gefahr den
Anschluss zu verpassen? Auf diese Fragen versucht das Elcocad R5 CM Early
Adaptor Program eine Antwort zu geben
– probieren Sie es aus.
Literatur
[1] Hannappel Software GmbH, Wiesbaden:
www.cable-routing.com
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