Anlagenbau & Prozesstechnik

3D-Anlagenplanung während der Konzeptstudie

Software-Tool optimiert Prozess- und Anlagenlayout-Entwicklung

23.09.2010 - Beim Neu- oder Umbau von pharmazeutischen und biotechnologischen Anlagen wird in der Regel vor einer endgültigen Investitionsentscheidung eine Konzeptstudie erstellt, die den Umfang des Projekts definiert und ggf. Alternativen für die Realisierung untersucht.

Als Ergebnis wird meist eine (mehr oder weniger umfangreiche) Beschreibung der Maßnahme einschließlich Layouts, Kostenschätzung und Realsierungsterminplan erstellt. Dieses Konzept dient dann als Grundlage für die Investitionsentscheidung und die Festlegung des Investitionsbudgets für die Maßnahme.

Dabei werden während der Konzeptstudie häufig schon Festlegungen getroffen, die über ca. 80-90 % der späteren Investitionssumme entscheiden. Es ist daher von größter Wichtigkeit, dass gerade zu diesem relativ frühen Zeitpunkt, an dem viele Informationen bezüglich des Designs der Anlage nur im Ansatz vorliegen, Entscheidungen getroffen werden, welche die Bedürfnisse und Anforderungen des Kunden an die spätere Anlage erfüllen. Weiterhin muss das ausgearbeitete Konzept auch technisch durchführbar sein.
Der Einsatz einer 3D-Visualisierungssoftware ermöglicht bereits zu dieser frühen Projektphase eine optimierte Prozess- und Anlagen-Layoutentwicklung und stellt ein kundenfreundliches Werkzeug dar. Das 2D/3D-Tool VisCon unterstützt die Planung von pharmazeutischen und biotechnologischen Anlagen während dieser sehr frühen Phase.

Detaillierte 3D-Modelle
Normalerweise ist der Entwurf eines 3D-Modells eine sehr komplexe Aufgabe und erfordert erfahrene Anwender. Es dauert einige Jahre bis man eine der am Markt gängigen 3D-Modellierungs- und Visualisierungssoftware beherrscht und meist sind die Anwender auf ein bestimmtes System spezialisiert. Beim Wechsel auf eine andere 3D-Software dauert es beträchtliche Zeit bis der Anwender die Unterschiede in der Bedienung beherrscht.
Das Softwaretool VisCon wurde entwickelt, um auch nicht CAD-geschulte Mitarbeiter in die Lage zu versetzen, ein detailliertes 3D-Modell einer pharmazeutischen oder biotechnologischen Anlage schnell und einfach zu erstellen. Um die grundlegende Vorgehensweise mit VisCon zu begreifen, ist meist weniger als eine Stunde erforderlich.
VisCon verfügt über eine leicht zu verstehende Eingabemaske, die mit einer umfangreichen Datenbank verknüpft ist. Die Datenbank umfasst nahezu alle gängigen Arten von Prozessequipment als 3D-Modell, welches während der Planung von pharmazeutischen und biotechnologischen Anlagen zum Einsatz kommen kann. Eine Erweiterung um neues, auf dem Markt verfügbares Equipment ist jederzeit möglich. Gebäudeelemente wie Wände, Fußböden, Türen usw. sind Bestandteil der Software und ebenfalls sehr leicht zu platzieren.
Zusätzliche Grundrissdaten können über die Eingabemaske als festes Hintergrundbild eingelesen werden. Dies ist sehr hilfreich, falls in existierenden Anlagen Um- oder Anbauten mit neuem Equipment nötig sind. Die Ausgabe des 3D-Modells erfolgt als Bildschirmausdruck. Weiterhin ist es möglich, eine 2D-Autocad-Datei zu erzeugen, um in späteren Projektphasen eine weitere Detaillierung zu erarbeiten. Sogar einfache Animationen des 3D-Models können exportiert werden.

Beschleunigte Entscheidungen
"Ein Bild sagt mehr als tausend Worte" ist ein Sprichwort, welches ohne Zweifel auch für die Planung von biopharmazeutischen Anlagen gilt. Insbesondere wenn es sich um die Einbeziehung von Nutzern, Entwicklern und anderen nicht technisch ausgebildeten Projektbeteiligten handelt, ist es hilfreich, bereits sehr frühzeitig einen Überblick über die räumlichen Verhältnisse der geplanten Maßnahme zu erhalten.
Im Rahmen von Workshops können dreidimensionale Layouts erstellt und am Bildschirm verändert werden. Die Auswirkung der Änderungen auf die Raumverhältnisse (z.B. Zugänglichkeit, Bedienbarkeit von Ausrüstungen etc.) sind damit sofort erkennbar. Dies beschleunigt den Entscheidungsprozess und verhindert, dass es zu Fehlern (z.B. bezüglich der Positionierung von Treppenhäusern) kommt.
Eine weitere Anwendung ist die Erstellung von Präsentationsmaterial, das z.B. für die Investitionsentscheidung genutzt werden kann. So kann das VisCon-Modell auch dazu genutzt werden, fotorealistische 3D-Präsentationen mit anderen 3D-Programmen zu erstellen. Weiterhin ist es sehr einfach möglich, bereits in der Konzeptphase einen virtuellen Flug durch die neu geplante Anlage zu tätigen. Solche Präsentationen können den Einblick in die meist sehr komplexe Welt der technischen Installationen deutlich verbessern.

Beispiel Biotech-Anlage
Für einen Kunden sollte eine neue Greenfield-Anlage zur Wirkstoffherstellung errichtet werden. Zusammen mit den Betreibern der Anlage wurden Workshops durchgeführt. Für die kritischsten Räume und Equipment wurde das erste 3D-Model mit Hilfe von VisCon erstellt. Dadurch erhielt der Kunde einen aussagekräftigen Einblick in die Herausforderungen des Projektes und ein weitaus besseres Verständnis über die Größe, die Abhängigkeiten und die Flüsse innerhalb der neuen Anlage. Kommentar des CEO: „VisCon ist ein leistungsstarkes Tool, um ein interdisziplinäres Verständnis zu erreichen und einen allgemeinen Überblick über die neue Anlage während der Konzeptphase zu erhalten." 

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