Von manuell zu digital: Transformation der Rohrvorfertigung und Rückverfolgbarkeit

Wir befinden uns an einem entscheidenden Punkt der Geschichte. Ein Wandel von Öl und Gas hin zu Wasserstoff zeichnet sich ab. Wasserstoff ist sauberer und nachhaltiger. Seit einem Jahrhundert treiben Öl und Gas Industrien an – darunter Düngemittel, Chemie und Stahl. Gleichzeitig müssen wir den Klimawandel dringend bekämpfen. Wir müssen bis 2050 Klimaneutralität erreichen und die kohlenstoffbasierte Wirtschaft innerhalb von 26 Jahren auf ein neues Fundament stellen. Deshalb müssen wir jetzt beginnen, unsere Energieversorgung auf Wasserstoff umzustellen.

Diese enorme Aufgabe erfordert gemeinsames Handeln. Sie verlangt nicht nur Engagement, sondern auch Innovation. Wir müssen effizienter und klüger handeln – sonst reichen Zeit und Geld nicht aus. Der Erfolg der Transformation hängt vom Rückgrat unserer Infrastruktur ab: den Pipelines. Sie müssen höchste Anforderungen an Qualität und Sicherheit erfüllen.

In dieser Umbruchphase werden nahezu alle diese Projekte Pipelines nutzen. Pipelines werden eine entscheidende Rolle spielen. Rohre unterliegen hohen Qualitäts- und Rückverfolgbarkeitsanforderungen, die anspruchsvoll sind. PipeCloud bietet dafür eine Lösung.

Aber beginnen wir zuerst mit den Grundlagen.

Was ist Rückverfolgbarkeit und warum ist sie so anspruchsvoll?

In der Fertigung sind Präzision und Verantwortlichkeit entscheidend. Die Nachverfolgung des Lebenszyklus eines Produkts – von den Rohmaterialien bis zur Fertigstellung – ist essenziell. Dazu gehört, Materialquellen zu kennen, Schweißdetails zu dokumentieren, auf Fehler zu prüfen und eine korrekte Dokumentation sicherzustellen. Der Wechsel von manuellen zu digitalen Plattformen wie PipeCloud ist ein großer Schritt.

Einige typische Punkte, die bei der Frage, was nachverfolgt werden muss, zu berücksichtigen sind:

• Schmelznummer Es ist wichtig, den Ursprung des Rohmaterials zu kennen: Alle Rohre, Flansche, Bögen und Formstücke müssen bis zur Quelle der Legierung rückverfolgbar sein.
• Rückverfolgbarkeit von Schweißarbeiten erfordert Informationen darüber, wer geschweißt hat, wann, mit welchen Qualifikationen, mit welcher Methode und mit welchem Zusatzwerkstoff (z. B. Schweißdraht mit eigener Chargennummer).
• ZfP-Prüfdaten wie z. B. Röntgenprüfungen sind ein zentraler Bestandteil der Qualitätssicherung in der Industrie.
• As-built im Vergleich zu as-designed. Entspricht die aktuelle Rohrbaugruppe den Spezifikationen in den ursprünglichen Konstruktionszeichnungen des Ingenieurs?

In der Stahl- und Rohrproduktfertigung ist die Nachverfolgung von Schmelznummern entscheidend. Wenn die Quelle des Rohmaterials bekannt ist, lassen sich Rohre und Formstücke bis zu ihren Legierungen zurückverfolgen. PipeCloud macht das einfach. Mitarbeitende nutzen Tablets, um die Schmelznummern jedes Produkts zu erfassen. Das sorgt für Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit und reduziert manuelle Fehler. Zudem adressiert es Herausforderungen mit ERP-Systemen und verbessert Effizienz und Kommunikation.

Die Rückverfolgbarkeit von Schweißarbeiten sicherzustellen, erfordert eine detaillierte Dokumentation. Die Aufzeichnungen müssen die Identität des Schweißers sowie die verwendeten Verfahren und Materialien enthalten. Traditionell ist dies ein papierbasierter, fehleranfälliger Prozess. PipeCloud revolutioniert das: Schweißer können Details direkt an ihren Arbeitsplätzen erfassen. Das reduziert Fehler deutlich und verbessert Effizienz und Rückverfolgbarkeit.

Zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP) wie Röntgenprüfungen spielen eine entscheidende Rolle in der industriellen Qualitätssicherung. Mit den Fortschritten unterstützt heute KI bei der Auswertung dieser Prüfungen – neben Verfahren wie Eindring- und Druckprüfungen. Traditionell erfassten ZfP-Prüfer Daten manuell – ein langsamer und fehleranfälliger Prozess. PipeCloud führt ein automatisiertes System ein: Es steigert Effizienz und Genauigkeit, indem Formulare mit vorhandenen Daten vorausgefüllt werden. Es vereinfacht Prüfungen und das Hochladen von Ergebnissen. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Prüfdokumentation deutlich verbessert.

As-built -Dokumentation ist für die letzte Projektphase entscheidend. Sie erfasst die tatsächlichen Ausführungsdetails und berücksichtigt Änderungen aus der Planungsphase. Traditionelle Methoden mit manuellen, fehleranfälligen Papiernotizen werden durch PipeCloud ersetzt. Diese digitale Lösung ermöglicht direkte Eingaben ins System. Sie eliminiert Papier und reduziert Fehler. Das verbessert Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zugänglichkeit der Dokumentation.

Traditionell liegen viele dieser Rückverfolgbarkeitsdaten in Papierunterlagen vor. Mitarbeitende, Ingenieure und Prüfer liefern sie. Anschließend wird diese Dokumentation an ein Büro übergeben, wo Mitarbeitende sie manuell in eine Computerdatenbank eingeben. Es gibt jedoch mehrere Gründe, warum dieser Ansatz suboptimal ist.

Wie PipeCloud-CEO Jarno Soinila erklärt: „Zusätzlich zu dieser Datenbank benötigen sie auch viele Zeichnungen, Zertifikate und Prüfprotokolle. Diese Dateien müssen angehängt und zu einem vollständigen Paket zusammengestellt werden. Es muss die spezifischen Anforderungen des jeweiligen Falls erfüllen.“”

Die zusätzlichen Dokumente stammen aus vielen Quellen. Sie lassen sich möglicherweise schwer in eine Datenbank einpflegen oder erfassen. Manche Unterlagen sind einfach Excel-Tabellen.

Die Probleme bei manueller Datenerfassung und Dateneingabe sind vielfältig:

• Einträge können übersehen werden oder unleserlich werden, wenn Stift und Papier verwendet werden.
• Einträge können von der für die Dateneingabe zuständigen Person falsch übertragen werden.
• Zusätzliche Dokumentation, Fotos und Zertifikate können fehlen.
• Datenquellen sind fragmentiert und werden möglicherweise nicht korrekt abgeglichen.
• Der Dateneingabeprozess ist arbeitsintensiv, zeitaufwendig und mühsam.

Der letzte Punkt ist besonders wichtig. Soinila ist überzeugt, dass eine vollständig digitale, datenreiche Methode vielen Kunden mehrere Arbeitstage sparen kann. In seinen Worten: „Wir können mehrere Tage Arbeit eliminieren. Und es ist genau die Art von Arbeit, die niemand gern macht, weil sie ziemlich repetitiv ist.“

Prüfer und Mitarbeitende können Daten in Smart Devices eingeben. Diese Daten werden sofort in die Datenbank hochgeladen. Sie sind umgehend für Personen mit entsprechenden Zugriffsrechten verfügbar.

Wie löst PipeCloud das Rückverfolgbarkeitsproblem?

PipeCloud ist das Gegenstück zur papierbasierten manuellen Datenverarbeitung. Es ist eine Plattform, die einen vollständigen Überblick über die gefertigte Pipeline bietet. Mitarbeitende nutzen Geräte an ihren Arbeitsplätzen, um Informationen direkt in eine zentrale Cloud-Datenbank einzugeben.

Wie Soinila erklärt: „Die Daten können auf einem ganz anderen Niveau korrekt sein, wenn sie über eine professionelle Benutzeroberfläche in die Datenbank eingegeben werden.“ So lassen sich manuelle Tippfehler und andere Fehler bei der Dateneingabe vermeiden.”

Das System erfasst außerdem wertvolle Metadaten zur Person, die die Informationen eingibt. Es vermerkt auch, wann die Prüfung stattgefunden hat. Zudem kann die durch PipeCloud eingesparte Zeit genutzt werden, um die Vollständigkeit der Daten sicherzustellen. Es kann auch die Realitäten des Industrial Engineering berücksichtigen – zum Beispiel den Unterschied zwischen Rohrlayouts in Zeichnungen und der As-built-Realität.

Wie haben Kunden von der Einführung dieses Ansatzes profitiert?

Viele Branchen können von diesem datengetriebenen, cloudbasierten Ansatz zur Rückverfolgbarkeit von Pipelines profitieren. Sie stammen aus ganz unterschiedlichen Industrien – zum Beispiel Hersteller von Elektro-Batterien, Unternehmen im maritimen Transport sowie Produzenten und Distributoren von Methanol-Kraftstoffen. Für jeden Kunden machen die Sicherheitsvorteile ebenso wie die Effizienzgewinne durch die Digitalisierung PipeCloud zu einer naheliegenden Wahl.

Soinila nennt ein Beispiel: „Unser Kunde Ardor aus Finnland baut die LNG- (Liquefied Natural Gas) Rohrleitungen für die Icon of the Seas der Kreuzfahrtlinie Royal Caribbean. Und dieses Flüssigerdgassystem erfordert 100 % Rückverfolgbarkeit. Alle Schweißnähte, alle Schmelznummern, alle ZfP-Prüfungen.“

Produzenten grüner Kraftstoffe stehen an der Spitze der Innovation bei Methanol, Biokraftstoffen und der Versorgung mit flüssigem Wasserstoff. Ihr Geschäftsmodell verlangt, dass sie jede Phase der Herstellung und Verteilung eines Produkts nachvollziehbar machen – um ihre wichtigen grünen Nachweise zu sichern. PipeCloud unterstützt sie dabei, indem es papierlose, datengetriebene Performance-Analysen bereitstellt.

Die Konsequenzen sind klar: Prüfungen wurden nicht korrekt durchgeführt – das haben jüngste Gas-Pipeline-Katastrophen gezeigt. Kunden verlangen zu Recht Perfektion bei ihren Prüfungen. Sie wissen, dass jedes Versagen Schlagzeilen machen kann. PipeCloud hilft, die Wahrscheinlichkeit einer solchen Katastrophe auf ein Minimum zu reduzieren.

Welche weiteren Innovationen sind in der Pipeline?

Systeme wie PipeCloud können weit mehr als nur Daten speichern. Sie können komplexe Analysen durchführen und bei der Erstellung von 3D-System-Renderings helfen.

Das ist ein weiterer einzigartiger Vorteil des Systems. Es liefert Kunden Rückverfolgbarkeitsdaten der Pipelines – einschließlich räumlicher Koordinaten für den „Digital Twin“. Das Modell wird in PipeCloud importiert. Die Standortdaten verknüpfen die Rückverfolgbarkeitsdaten mit ihren Koordinaten im digitalen Abbild. Das ermöglicht eine detaillierte und präzise Nachverfolgung und Dokumentation über den gesamten Lebenszyklus der Pipeline hinweg. Es verbessert Projektmanagement, Wartung und zukünftige Planung.

Obwohl es noch nicht bei Kunden ausgerollt wurde, wird diese fortschrittliche Funktion laut Soinila Kunden ermöglichen, „Rückverfolgbarkeitsdaten bis hin zum Digital Twin zu verteilen – mit der Genauigkeit einzelner Schweißnähte oder Komponenten.“

Der Digital Twin wird zum „Kanarienvogel im Kohlebergwerk“. Er zeigt, dass Systeme gut und sicher laufen – oder er gibt frühzeitig Warnungen, wenn das nicht der Fall ist.

Soinila sagt: „Diese Use Cases sind möglich, wenn man ein System hat, das alles kennt, was während Engineering und Fertigung erstellt wurde.“ Das ist also eine Chance, auf die wir uns freuen.”

Was sind die wichtigsten Vorteile digitaler Prüfungen und Datenanalysen?

Hier sind die fünf wichtigsten Vorteile eines papierlosen Prüfprotokolls:

• Höhere Effizienz bei der Datenerfassung, mit weniger Fehlern.
• Ein schnellerer Prozess, da manuelle Dateneingabe entfällt.
• Vollständige und aktuelle Einbindung von As-built-Daten zusätzlich zu Fertigungsschemata.
• Potenzial, Daten an einen „Digital Twin“ der Anlage, Pipeline oder des Schiffs zu liefern.
• Sofort verfügbare Prüfunterlagen, direkt in die Cloud geliefert.

Mit PipeCloud können Kunden, Prüfer und Ingenieure beruhigt sein. Sie wissen, dass sie eine durchgängige, vollständige Sicht auf ihre Pipelines haben. Problemlösung wird zu einem unkomplizierten Prozess.

Überlassen wir PipeClouds CEO das Schlusswort: „Transparenz und Auditierbarkeit sind viel höher, wenn man mit Zeitstempel und User-ID in die Datenbank gehen kann. Dann sieht man, wer diese Daten eingegeben hat und wann. Statt dieses manuellen Prozesses, bei dem Papierstücke irgendwann nach dem tatsächlichen Produktionsschritt ins Büro wandern und dann jemand alles in Excel tippt, ist die Datenqualität auf einem völlig anderen Niveau.“

Die Zukunft für PipeCloud wirkt vielversprechend – mit Hunderten potenzieller Anwendungen, die es zu erkunden gilt.