Oktober 2014
| von Armin Scheuermann, Redaktion

CT: In Zeiten der Hochkonjunktur steht für Chemieproduzenten die Verfügbarkeit ihrer Anlagen im Vordergrund, in der Wirtschaftskrise vor wenigen Jahren war es die Flexibilität. Handelt es sich bei dem bei Bayer ausgerufenen Ansatz „Design for Reliability“ nur um eine Modeerscheinung oder steckt mehr dahinter?
Steckenreiter: Eindeutig mehr. Außerdem widersprechen sich die Ziele Flexibilität und Verfügbarkeit nicht. Uns geht es darum, dass unsere Anlagen dann verfügbar sind, wenn wir sie brauchen. In der Vergangenheit ging eine hohe Flexibilität manchmal zu Lasten der Verfügbarkeit. Unser Ziel heißt: Methoden, Werkzeuge und Expertise zu entwickeln, um ungeplante Stillstände zu vermeiden. Denn wir können nur dann Produkte verkaufen, wenn unsere Anlagen produzieren.
Hinderer: Das ist ganz besonders bei Großanlagen wichtig. Ein Trend ging beispielsweise bei Bayer Material Science in den vergangenen Jahren zu immer größeren Anlagen. Da bedeutet jeder Stillstand – und insbesondere ungeplante Stillstände – erhebliche Ausfallkosten. Ein anderes Beispiel ist die Produktion von Pflanzenschutzmitteln bei Bayer Crop Science. Dort will man möglichst wenig der teuren Wirkstoffe auf Lager produzieren. Andererseits müssen die Produkte je nach Wetterlage in der Landwirtschaft zum Teil sehr schnell produziert werden. Auch hier ist die Verfügbarkeit der Anlagen von entscheidender Bedeutung.

CT: Lässt sich das Problem nicht einfach mit Geld lösen, indem in hochwertige Anlagen und -komponenten investiert wird?
Hinderer: In der Theorie vielleicht schon, aber nicht in der Praxis. Denn die Anlagen müssen ja wettbewerbsfähig sein – und das widerspricht hohen Investitionskosten. Diesen Widerspruch muss man intelligent auflösen. Steckenreiter: : Der Schlüssel dazu heißt „Verfügbarkeit planbar machen“. Es geht nicht darum, möglichst viel zu produzieren, sondern die Anlage möglichst immer in ihrem Zielkorridor effizient zu betreiben.

CT: Bis heute wird die Verfügbarkeit einer Anlage im Planungsprozess in der Regel nicht exakt definiert. Ich vermute, dass Sie Ihren Kunden in Zukunft Verfügbarkeiten schon in der Angebotsphase nachweisen und wahrscheinlich auch garantieren müssen, um Projekte rechtfertigen zu können.
Hinderer: Schon heute haben wir Kennzahlen, mit denen wir Verfügbarkeit in den unterschiedlichsten Formen bewerten können. Zum Teil gibt es sogar Liveticker, mit denen man die momentane Verfügbarkeit einer Anlage zeigen kann. Und das funktioniert auch mit langfristigen Prognosen. Diese hängen natürlich davon ab, wie der Bedarf geplant ist. Wir fassen den Begriff deutlich weiter als in der Vergangenheit – neben der technischen Verfügbarkeit betrachten wir auch eine marktkorrigierte Verfügbarkeit. Dazu kommen neue Fragestellungen wie zum Beispiel die, ob die Verfügbarkeit einer Anlage ausreicht, um die geplanten Margen langfristig sicher zu stellen. Die Engineering-Aufgaben werden beim Ansatz „Design for Reliability“ sehr konsequent am Geschäftsmodell gespiegelt. Lässt dieser beispielsweise den Einsatz eines hochverfügbaren Wärmeübertragers aus teurem Titan zu, dann wird das gemacht. Wenn nicht, gehen wir zurück und iterieren die Engineering-Lösung.

CT: Wurden solche Betrachungen nicht schon immer angestellt?
Steckenreiter: In dieser Konsequenz ist das tatsächlich neu. Am ehesten wird so ein Ansatz bereits in der Öl- und Gasindustrie und in Raffinerien verfolgt. In der Chemie ist diese Betrachtungsweise eher unüblich. Über die Modellierung der Anlage stellen wir künftig einen direkten Bezug zwischen einer geplanten Verfügbarkeit einer Anlage und den dafür notwendigen Investitionen her. Die dafür benötigten Daten sind in der Regel  bei uns vorhanden. Diese Rückkopplung von Betriebserfahrungen in die Planung ist eine entscheidende Stärke unseres Owner´s Engineerings. Um bei dem Beispiel von Herrn Hinderer zu bleiben: Wir können dem Betreiber klar zeigen, welche Verfügbarkeit, und daraus resultierend wie viel Jahrestonnen Produkt möglich sind, wenn ein bestimmter Apparat zum Beispiel aus Titan gewählt wird, und wie viel weniger das  sein würden, wenn ein einfacher Graphitapparat eingesetzt wird.

CT: Was ändert sich im Engineering?
Hinderer: Neu ist, dass wir alle relevanten Experten noch früher in die Projekte einbinden. Früher wurden die Instandhalter beispielsweise erst in späteren Projektphasen hinzu geholt. Heute sind diese von Anfang an dabei. Außerdem setzen wir eine Software ein, mit der wir in jedem Planungsschritt die Verfügbarkeit modellieren und in Form von Wahrscheinlichkeiten berechnen. Und wir schließen den Kreis, indem wir das Erfahrungswissen aus dem Life Cycle Management mit einbeziehen.
Steckenreiter: Mit unseren Operator-Trainingssimulatoren gehen wir sogar noch einen Schritt weiter. Die Betriebsmannschaft wird mit diesen so trainiert, dass wir zum Schluss die geforderte Zielverfügbarkeit erreichen. Dort können wir auch neue Regler und Regelalgorithmen austesten, bevor wir diese in den Echtbetrieb übernehmen.

CT: In der Automatisierung werden Ausfallwahrscheinlichkeiten im Rahmen von Betrachtungen zur funktionalen Sicherheit beispielsweise für PLT-Schutzeinrichtungen bewertet. Wird diese Systematik künftig auch auf Wärmeübertrager und andere Apparate ausgeweitet werden?
Steckenreiter: Exakt. Das sind genau dieselben Modelle und auch der Rechenweg ist der gleiche. Wir müssen die Methoden, Wege und Analysen einfach systematisch auf die komplette Anlagenausrüstung anwenden. Und dafür bilden wir jetzt Experten aus.

CT: In der Automatisierung kommen viele der Werte für Geräte von den Herstellern selbst. Allerdings sind darin die tatsächlichen Betriebsbedingungen und Medien der Chemie meist nicht berücksichtigt.
Hinderer: Das ist richtig. Ein Pumpenhersteller kennt beispielsweise die Haltbarkeit der eingesetzten Wälzlager, aber nicht den Einfluss spezieller Medien. Aber dafür gibt es bei uns Experten und dafür existiert Wissen aus bestehenden Anlagen. Und dieses Wissen bringen wir jetzt systematisch und besser zusammen als früher. Dieses Know-how wird bei „Design for Reliability“ nicht mehr erst im Basic Engineering eingebracht, sondern bereits in der Konzeptphase. Darauf basieren unsere Empfehlungen an unsere Kunden – den späteren Anlagenbetreibern. Dafür sind wir bei Bayer Technology Services aufgestellt: mit eigener Technologieentwicklung, eigenem Engineering und der Betreibernähe.

CT: Wie werden die Komponenten einer Anlage künftig zusammenarbeiten?
Hinderer: Im Idealfall werden die Komponenten künftig miteinander kommunizieren. Eine Pumpe meldet sich, bevor ein Lager ausfällt, und sorgt dafür, dass ihre Ersatzpumpe rechtzeitig hochläuft. Natürlich kann man die Technik immer weiter auf die Spitze treiben, aber intelligent sind erst Lösungen, mit denen der geplante Business Case erreicht wird.
Steckenreiter: Die Vernetzung und Kommunikation der Anlagenkomponenten miteinander ist eine Chance, die im Ansatz Industrie 4.0 beschrieben wird. Wenn wir es schaffen, unvorhergesehene Ausfälle zu vermeiden und Verfügbarkeit zu managen, dann können wir beispielsweise auch lokale Ersatzteillager abschaffen oder verschiedene Chemieunternehmen können solche gemeinsam betreiben. Dadurch sinken die Kosten. Eine hohe Verfügbarkeit bedeutet, alle Ausfallrisiken zu managen. Das bedeutet nicht zwingend, dass man alle Ausfälle verhindert. Unter „Chemie 4.0″ verstehen wir zum Beispiel, dass wir die gesamte Wertschöpfungskette in unsere Produktionsplanung mit einbeziehen – auch die Rohstoffe, die auf dem LKW oder dem Schiff auf dem Weg sind. Die Belegungsplanung der Anlagen wird sich an dieser Wertschöpfungskette und an der Verfügbarkeit der Anlagen ausrichten.

CT: Worauf müssen sich die Hersteller von Anlagenkomponenten einstellen, damit die Vision „Chemie 4.0″ Realität wird?
Steckenreiter: Im Hinblick auf die Verfügbarkeit kann eine Entwicklung nach Kriterien, wie sie für SIL-Geräte in der IEC 61508 beschrieben sind, helfen. Denn schließlich geht es für uns ja darum, das Problem der unbekannten Unverfügbarkeit in den Griff zu bekommen. Außerdem wünschen wir uns einen offeneren Umgang mit allen Stakeholdern.
Hinderer: Aus Sicht des Engineerings erwarten wir von den Lieferanten eine ehrliche Schwachstellenanalyse des angebotenen Equipments. Denn die Hersteller kennen die Schwachpunkte, weil sie das Feedback von ihren Kunden erhalten.

CT: Das klingt sehr nach Wunschdenken. Denn wer besonders ehrlich mit seinen Schwächen umgeht, erhält am Ende keinen Auftrag.
Hinderer: Dieses Vertrauen muss wachsen – das erfordert Zuverlässigkeit in einem anderen Sinne: wir müssen auf Basis unserer Referenzdaten solche Anbieter honorieren, die einen Beitrag zur Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit unserer Anlagen leisten.
Steckenreiter: Da müssen wir uns auch als Abnehmer ändern – wir dürfen nicht immer nur bei denen kaufen, die am meisten versprechen.

CT: Alleine wird auch Bayer es nicht schaffen, dieses Umdenken zu bewirken.
Steckenreiter: Das stimmt. Wenn wir es aber in der Chemie insgesamt schaffen, mehr zu standardisieren und mehr Daten über Anlagenkomponenten und deren Verfügbarkeit auszutauschen, dann werden die auch Hersteller mitziehen. Bislang hat jeder Lieferant, mit dem wir darüber gesprochen haben, die Vorteile gesehen – denn es ist ja schließlich ein Vorteil in der Vermarktung, wenn die Verfügbarkeit einer Komponente im Voraus berechnet werden kann. Und in Projekten wie zum Beispiel zum Pumpen-Assetmanagement haben wir bereits gezeigt, dass eine Zusammenarbeit unter Betreibern über die Grenzen von Unternehmen hinweg funktionieren kann. Top31114

Hier finden Sie einen aktuellen Beitrag zum Thema Design for Reliability im BTS-Magazin technologysolutions

Hier finden Sie Artikel zu Trends im Anlagenbau

Zur Person
Dr. Jürgen Hinderer

Dr. Jürgen Hinderer (Jg. 1964) hat an der Universität Stuttgart Verfahrenstechnik studiert. Nach seiner Promotion an der TU Hamburg-Harburg begann er 1995 seine Bayer-Karriere im Bereich Technische Entwicklung-Formulierungstechnik in Leverkusen. Nach seiner Tätigkeit als Stabsleiter im Bereich Polyurethan-Technik in Dormagen wurde er Leiter Global Product Management Polyether-Polyols in Leverkusen, bevor er 2002 in Pittsburgh (USA) die Leitung Propylene Oxide Asset Management and Polyether Polyols Masterplanning übernahm. Seit 2006 verantwortete er weltweit den Bereich Safety & Technology im Bereich Industrial Operations bei Bayer Material Science. Seit 1. Januar 2011 leitet Hinderer bei Bayer Technology Services den Bereich Project Management & Engineering.

Zur Person
Dr. Thomas Steckenreiter

Dr. Thomas Steckenreiter (Jg. 1965) hat an der TU Darmstadt Chemie studiert und dort auch promoviert. Nach seiner Dissertation 1997 arbeitete er als Produktmanager bei Mettler Toledo, bevor er 2001 zu Endress+Hauser wechselte und dort verschiedene Bereiche leitete. Dabei stand die Prozessanalysentechnik immer im Mittelpunkt, um im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung von Prozessen die Produktqualität sowie die Prozesssicherheit und -effizienz zu steigern. Seit 1. Juli 2013 leitet Steckenreiter bei Bayer Technology Services den Bereich Operation Support & Safety.

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