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Warum die Meyer Werft das MTP so gern mit auf die Reise nimmt.

2. Juli 2020

Schiffsautomation kommt in Gleitfahrt

Die Meyer Werft richtet ihren Kurs auf modulare Automation und will damit dem zunehmenden Zeit- und Kostendruck im Schiffbau wirksam begegnen. Die Papenburger zählen deshalb zu den Protagonisten des von WAGO ins Leben gerufenen „Module Type Package“ (MTP). Der Einsatz von MTP bringt vor allem während der Inbetriebnahme der Schiffe deutlich mehr Effizienz ins Projekt. Angesichts eines Inbetriebnahmezeitfensters von gerade einmal drei Monaten, hat die Meyer Werft großes Interesse daran, Anlagenmodule einzusetzen, die vorgetestet und leicht in die Schiffsautomation integrierbar sind.

Immer mehr Technik für immer mehr Komfort, Entertainment, Effizienz und Sicherheit – rund 120.000 Signalpunkte zählt ein moderner Kreuzfahrer aktuell – Tendenz steigend. „Das Schiff ist eine Stadt für sich – und die wird technisch immer komplexer“, unterstreicht Reinert Giere, Entwicklungsingenieur im Bereich Innovation bei der Meyer Werft. Die Papenburger sind international die erste Adresse unter den Kreuzfahrtschiff-Werften – und Giere leistet seinen Teil dafür, dass das so bleibt. Fast 30 Jahre hat er bei der Meyer Werft unter anderem als technischer Fachbereichs- und Abteilungsleiter gearbeitet. Seine Erfahrung aus dem anspruchsvollen Projektgeschäft nutzt Giere heute in einer neuen Position. Seine Aufgaben: Prozesse verbessern und neue Technologien an den Start bringen. Ein Beispiel dafür ist die veränderte Herangehensweise bei der Automation. „Ich schaue mir genau die Dinge an, die mich in den letzten 20 Jahren Projektgeschäft gestört haben.“

Mit MTP Schiffe schneller bauen

Das Unternehmen hat ihm vor drei Jahren den notwendigen Freiraum verschafft, Prozesse zu verbessern und außerhalb der maritimen Branche nach Industrielösungen zu suchen. Auf der Hannover Messe besuchte er WAGO und traf dabei – eher zufällig – auf MTP. Vergleichbar mit einem Druckertreiber, lassen sich mit dem „Module Type Package“ Anlagenteile oder Prozessmodule ohne komplexe Schnittstellenprogrammierungen in eine Prozessführungsebene bringen. Diese Funktion bringt die Meyer Werft ihrem Ziel näher, mehr Schiffe in weniger Zeit bauen zu können. „Unsere Idee dabei: Die Inbetriebnahme vorverlegen. Das kann vor der Auslieferung der Schiffe bei unseren Lieferanten erfolgen oder auch hier – dann aber zu einem frühen Zeitpunkt, wenn das Schiff erst halb fertig ist.“ Schiffbau und Inbetriebnahme zeitlich entzerren – darum geht es Reinert Giere. Was zunächst recht einfach klingt, bringt in der Praxis jedoch so einiges an Herausforderungen mit sich. Das Mitglied des VDMA-Arbeitskreises MTP nennt als Beispiel die Großanlagen, wie Antriebsmaschinen, Fahranlagen, Frischwassererzeuger, LNG Anlagen und Müllverbrennungsanlagen, die beim Hersteller im Rahmen üblicher Testroutinen auf Prüfständen vorgetestet werden. Bedingt durch den Schiffbauprozess finden die betreffenden Anlagen mit ihrer geforderten Leistungsspezifikation durchaus zwölf Monate vor Schiffsablieferung ihren Weg an Bord. Da diese Anlagen sehr oft Prototypen sind, wird bei den Herstellern in dieser Zeit weiter an den Funktionen der Anlagen gearbeitet und der technische Status folglich nicht eingefroren. Jetzt können es ganz simple Firmware-Updates oder neue Sensoren sein, die bei der Inbetriebnahme richtig Probleme verursachen. „Das sind ganz banale Sachen, die aber ständig passieren, zumal wir als Technologieführer regelmäßig Prototypen einsetzen, an denen unsere Partner naturgemäß weiterentwickeln“, erzählt der Entwicklungsingenieur. Wenn dann allerdings acht Wochen vor Auslieferung Schnittstellen nicht funktionieren, geht bei allem Anspruch an Hightech die Fehlersuche los. „Wir sprechen von gut 1000 Signalen allein bei diesen Großanlagen, die wir physikalisch prüfen müssen. Im Fehlerfall läuft die Zeit gegen uns. Eine Woche zusätzliche Arbeit ist schnell weg.“

MTP standardisiert die Integration

Ganz gleich, ob Firmware-Update oder die Integration neuer Komponenten in einem bestehenden Aufbau: Sind die dezentral im Schiff verteilten Ablaufsteuerungen mit einem „Modul Type Package“ ausgestattet, haben mögliche Abweichungen innerhalb eines Maschinenmoduls keine Auswirkung mehr auf die Integration in die Schiffsautomation. Das MTP beinhaltet dafür – vergleichbar mit einem Druckertreiber aus der Büro-IT – sämtliche Informationen über die Ansteuerung von Prozessleittechnik-Stellen (PLT), Darstellungsanweisungen für die Visualisierung oder den Umfang der zur Verfügung gestellten Dienste. Vereinfacht ausgedrückt, gibt das MTP dem Leitsystem einen Überblick darüber, um was für ein Modul es sich handelt, was es kann, wie es aussieht und welche Parameter mit welchem Datenformat nutzbar sind.

Damit wird klar, dass das MTP innerhalb der Schiffsautomation vollkommen herstellerunabhängig unterwegs ist. Alle namhaften Hersteller von Automationsanlagen und -komponenten arbeiten an diesem Thema. Notwendig ist lediglich ein Controller, der eine OPC-UA-Serverschnittstelle und ein standardisiertes MTP zum Einspielen in die Prozessführungsebene (Schiffsautomation) zur Verfügung stellt. Die Struktur des MTP basiert auf der von NAMUR, ZVEI und VDMA gemeinsam verabschiedeten Richtlinie 2658 mit dem Titel „Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie“. WAGO selbst startet mit der zweiten Generation der Controller PFC200 und PFC200 XTR sowie den Touch Panels 600 in die modulare Automation. Erzeugt wird das „Module Type Package“ mit der Exportfunktion der zentralen Engineeringsoftware . Dafür hat WAGO den Funktionsumfang von CODESYS mit einem Add-on sowie einer Bibliothek für das Modulengineering erweitert.

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Mehr Daten auf einen Schlag verfügbar

„Als Werft kennen wir alle Anlagen an Bord unserer Schiffe und wollen das Zusammenspiel optimieren“, sagt Reinert Giere. „Der Stellenwert der Signale und ihr Informationsgehalt nimmt deshalb weiter zu. Die großen Leitsysteme funktionieren besser, je mehr Daten sie zur Verfügung haben.“ Damit die Datenintegration nicht zum Flaschenhals der Inbetriebnahme wird, herrscht aktuell noch eine gewisse Kosten-Nutzen-Mentalität mit der Abwägung: Ab wann lohnt sich der Mehraufwand für das manuelle Einbinden von Datenpunkten? Vor diesem Aufwand schrecken viele zurück. Das MTP liefert dafür den Automatismus – weshalb sich die Nutzenfrage nicht mehr stellt. Alle Informationen, die ein Modul beziehungsweise Teilsystem auf einem Schiff liefert, wären auf einen Schlag für die Schiffsautomation verfügbar. „Wir bedienen mit der MTP-Schnittstelle nicht nur einzelne Datenpunkte, wir standardisieren vielmehr die komplette Modulbeschreibung, in der wir Daten, Dienste, Bedienbilder und Ähnliches bündeln und die Kommunikationsverbindung per standardisiertem Zugriff über OPC UA ermöglichen“, fasst Giere zusammen. Auf diese Weise erschließen sich später auch für die Reeder als Betreiber der Schiffe wesentlich bessere Möglichkeiten, Einzelsysteme im Verbund zu optimieren und zu warten.

Fazit

Angesichts der dargestellten Vorteile des „Module Type Package“ für Schiffbauer, Systemintegratoren und Reeder verfolgt die Meyer Werft das langfristige Ziel, MTP fest in künftige Lastenhefte zu verankern. Vom Zeit- und Effizienzgewinn profitiert die komplette maritime Branche bis hin zu den Modulherstellern.

Autor:
Norman Südekum | WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG

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