Notwendigkeit des Modells

Eine moderne Kraftwerksanlage stellt heutzutage ein sehr komplexes Systemgeflecht dar. Es müssen eine Vielzahl verschiedenster Formen von Prozessen gesteuert und koordiniert werden. Das wichtigste Bindeglied ist in diesem Zusammenhang der Mensch. Nur er ist in der Lage, auf der Grundlage von Kenntnissen und Erfahrungen, die richtigen Entscheidungen zur erfolgreichen Prozessabwicklung zu treffen. Die Verfügbarkeit des benötigten Wissens, zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort, ist dabei von essentieller Bedeutung.

Objektmodell1Betrachtet man den Betrieb einer Kraftwerksanlage auf einer abstrakten Ebene, so lassen sich drei verschiedene Komponenten definieren. Die zentrale Rolle spielt die Kraftwerksanlage in Form einer technischen Einrichtung. In ihr laufen alle verfahrenstechnischen, physikalischen und chemischen Prozesse ab. Jedoch ohne eine leitende Instanz ist der Betrieb dieser Anlage nicht möglich. Dieses Element stellt der Mensch in Form des Betreibers dar. Er ist mit seinen Entscheidungen für die korrekte Steuerung und Abwicklung der Prozesse zuständig. Die Entscheidungen können wiederum nur auf der Grundlage von ausreichenden Informationen über die ablaufenden Prozesse und den Zustand der technischen Einrichtung getroffen werden. Als Informationsquelle dient dem Betreiber das Abbild der Technischen Anlage in Form einer Technischen Dokumentation. Um ein vollständigen und reibungslosen Informationsaustausch der drei Komponenten untereinander zu gewährleisten, ist ein strukturiertes Datenmodell notwendig.

Dieses Modell muss die wesentlichen Objektbeziehungen, die bei der Abwicklung von Geschäftsprozessen in Kraftwerksanlagen wichtig sind, beinhalten. Außerdem soll es den Betreiber in der Entscheidungsfindung im Bezug auf die Betriebsführungs- und Instandhaltungsorganisation unterstützen. Das erstellte Datenmodell soll als Grundlage einer Analyse aller notwendigen Informationen dienen, welche für die Planung, Organisation und Kontrolle der Prozesse des täglichen Betriebes benötigt werden. Hierzu werden die Instandhaltungs- und Instandsetzungsprozesse einer Kraftwerksanlage mit den dafür zur Verfügung stehenden Informationsquellen in Verbindung gebracht. Das Prozessmodell der Instandhaltung stellt im Datenmodell ein Beispiel von vielen in einer Kraftwerksanlage benötigten Prozessabläufen dar. Der Anwender hat die Möglichkeit, jeden anderen beliebigen Prozessablauf, wie zum Beispiel die Revisionsplanung, das Sicherheitsmanagement oder die Prozesse des Beschaffungswesens, in das Datenmodell zu implementieren. Das Datenmodell soll zu einer Verbesserung der Informationsbereitstellung, -verwaltung und einer Steigerung der Effizienz bei der Nutzung von Ressourcen beitragen. Im Rahmen dieser Untersuchung sollen folgende Fragestellungen im Bezug auf vorhandenes Wissen geklärt werden:

  • Wer braucht das Wissen?
  • Wann bzw. unter welchen Bedingungen wird das Wissen benötigt?
  • Wo steht das Wissen zur Verfügung?
  • Wie wird das Wissen gepflegt und vermehrt?
  • In welcher Form muss das Wissen bereitgestellt werden?

Eine Grundvoraussetzung für das Datenmodell ist die Konformität zu aktuell geltenden Normen und Richtlinien, sowohl im Bezug auf die Anlagenkennzeichnung, als auch zu den Standards von Betriebsmanagement- und Instandhaltungssystemen. Ohne den Bezug zu diesen Normen und Standards wäre ein derartiges Datenmodell für den Betrieb einer Kraftwerksanlage unbrauchbar. Neben der Benennung von Objekten und ihren Eigenschaften, gilt es vor allem eine solide Struktur zur Identifizierung der einzelnen Komponenten zu implementieren.


Aufbau des Modells

Der Grundgedanke bei der Entwicklung des Datenmodells ist es, das Wissensmanagement an Informationen aus dem Daten- und Dokumentenmanagement zu knüpfen. In diesem Zusammenhang gilt es, eine Auswahl an verschiedenen Objekten zu treffen und diese entsprechend zu klassifizieren. Laut europäischer Norm EN 81346-1 ist ein Objekt im allgemeinen Sinne eine Betrachtungseinheit in einem Konstruktions-, Planungs-, Realisierungs-, Betriebs-, Wartungs-, und Demontageprozess. Neben einem Namen bekommt jedes Objekt besondere Eigenschaften zugewiesen. In der Norm werden diese als „Spezifische Betrachtungsweisen“ bzw. Aspekte beschrieben. Eine Betrachtungseinheit kann mehrere solcher Eigenschaften beinhalten. Es muss jedoch bei mindestens einem Aspekt die Möglichkeit der eineindeutigen Identifizierung gegeben sein. Im Datenmodell kann dies beispielsweise durch die Anwendung der Norm ISO TS 16952-10 realisiert werden. Diese beinhaltet die Inventarisierung von Kraftwerksanlagen mit Hilfe eines Referenzkennzeichensystems.

DatenmodellAußerdem stehen die einzelnen Objekte in Relation zu anderen Objekten. Im Konkreten bedeutet dies, dass ein Objekt über Wissen von verschiedenen anderen Objekten verfügt. Die Beziehungen der Objekte im Datenmodell bilden die Brücke zwischen dem Wissensmanagement und dem Daten- und Dokumentenmanagement. Somit kann eine Sicherstellung der Verfügbarkeit aller notwendigen Informationen für die Abwicklung eines Geschäftsprozesses gewährleistet werden. Im weiteren Verlauf wird die Verbindung zweier Objekte bezogen auf eine Betrachtungseinheit als dessen Fähigkeit, in Relation zu anderen Objekten zu stehen, betrachtet. Somit besteht ein Objekt aus seinem Namen, der Objektbeschreibung, welche durch die verschiedenen Aspekte dargestellt wird und der Fähigkeit in Beziehung zu anderen Objekten zu stehen.

Bei der Modellierung muss zum einen die komplette Beschreibung der Anlage und zum anderen die Handhabung von verschiedenen Geschäftsvorfällen der Instandhaltungsabwicklung berücksichtigt werden. Aus diesem Grund wird das Datenmodell in zwei Bereiche aufgeteilt. Zum einen die Objekte der „Technischen Anlage“ und zum anderen die Objekte der „Prozessabwicklung“. Es werden dabei sowohl die Objektbeziehungen innerhalb der beiden Teilbereiche, als auch die übergeordneten Relationen betrachtet werden. Die getrennte Betrachtung der einzelnen Teilbereiche kann Aufschluss über die Informationen und Verknüpfungen im Bezug auf die Identifikation von Komponenten und Systeme der Anlage geben. Außerdem kann auf diese Weise die Abhängigkeiten und Notwendigkeiten der einzelnen, an einem Prozess beteiligten Objekte erörtert werden. Im Folgenden soll der Begriff „Datenmodell“ ausschließlich für das übergeordnete Modell verwendet werden. Die beiden Teilbereiche „Technische Anlage“ und „Prozessabwicklung“ werden im weiteren Verlauf als „Objektmodelle“ bezeichnet.

prozessabwicklungAuf der ersten Ebene des Datenmodells gibt es neben den Objektmodellen „Technische Anlage“ und „Prozessabwicklung“ noch das Objekt „Mitarbeiter“, welches das Bindeglied zwischen den beiden übergeordneten Betrachtungseinheiten darstellt. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist der Mensch der Hauptentscheidungsträger bzw. Koordinator. Ohne eine Instanz des Objektes „Mitarbeiter“ ist keine Verbindung zwischen der „Technischen Anlage“ und der „Prozessabwicklung“ möglich. Ein Geschäftsprozess kann nur ordnungsgemäß abgewickelt werden, wenn eine Person aus verschiedenen Informationsquellen Wissen bezieht und auf dieser Grundlage Maßnahmen einleitet. Auch bei einem hohen Automatisierungsgrad einer technischen Anlage ist ein Mensch mit seiner Intelligenz unabkömmlich.