Data Exchange for Process Engineering – Challenges and Opportunities

Abstract

The ideas and requirements for digitization in the process industry are manifold – the interoperability of the tools in use by engineers is an important prerequisite. The strong heterogeneity of existing data formats and standards as well as the variety of proprietary and company‐specific solutions confronts the process industry with huge challenges. This paper deals with the data exchange between process simulation, 2D CAD, and 3D CAD tools, provides an overview of existing standards and formats as well as initial experiences gained in a case study.

Flowsheet simulation of solids processes: Current status and future trends

“…Especially for the chemical process engineering, the CAPE-OPEN standard has been developed and integrated into several simulation frameworks [61]. For the multidisciplinary data exchange, Fillinger et al, [62] have proposed to use functional mock-up interface.…”

Separation Units 4.0 – Trennapparate heute und morgen

“…In verschiedenen Publikationen wird verdeutlicht, dass eine weitere Reduzierung der Entwicklungszeiten durch eine Vernetzung von Daten und Tools über den gesamten Anlagenlebenszyklus hinweg zu erwarten ist . Wenn Engineering und Betrieb der Produktionsanlagen durch einen höheren Austausch von Daten über alle Phasen gekennzeichnet sind, kann von einer vernetzten Anlage gesprochen werden.…”

“…Fillinger et al nennen als Voraussetzungen für eine Datenintegration über den Anlagenlebenszyklus drei wesentliche Punkte: Die Daten müssen einheitlich benannt und definiert werden, Daten müssen rückverfolgbar für alle beteiligten Disziplinen sein und Veränderungen in den Daten müssen in Form eines ganzheitlichen Änderungsmanagements möglich und nachvollziehbar sein. Kim et al nennen zusätzlich die Voraussetzung, dass Datendarstellung und ‐integration unabhängig von Software und Hersteller sein müssen.…”

“…Zusätzlich spielen die folgenden Aspekte eine Rolle: Konsistenz, kontinuierliche Synchronisation, Fehlervermeidung und die Vermeidung vom Speichern redundanter Daten . Für diese Herausforderungen gibt es schon einige Lösungen , , die sich drei verschiedenen Ansätzen zuteilen lassen: Entwicklung eines Datenformats, das alle Daten der verschiedenen Tools verarbeiten kann, Nutzung eines übergeordneten Programms, das alle notwendigen Informationen speichert und weitergeben kann, sowie, mit dem geringsten Integrationsgrad, unabhängige Programme, deren Datenformate kompatibel gemacht werden.…”

J-Park Simulator: An ontology-based platform for cross-domain scenarios in process industry

“…There are several approaches to tackle the problem of interoperability within the context of process engineering. Fillinger et al [4] give an overview about standards and formats that address this problem. However, these approaches are specific to the data exchange between process simulation and CAD tools and do not consider tools related to other domains.…”