Standardisierte digitale Zwillinge als Schlüssel zur Effizienz und Nachhaltigkeit

 Das Digital Data Chain Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, die vollständige digitale 
Datenkette vom Hersteller bis zum Anlagenbetreiber zu etablieren.
Das Digital Data Chain Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, die vollständige digitale Datenkette vom Hersteller bis zum Anlagenbetreiber zu etablieren.Bild: Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Auch weiterhin steht die chemische Industrie vor enormen Herausforderungen. Hohe Energiekosten und schwankende Verfügbarkeiten prägen den Markt, während bekannte Probleme wie Fachkräftemangel, Bürokratie und strenge Regularien fortbestehen. Gleichzeitig steigt der Druck, nachhaltiger zu wirtschaften und dennoch profitabel sowie wettbewerbsfähig zu bleiben. Damit rückt die Digitalisierung erneut in den Mittelpunkt.

Teamarbeit statt Einzelkämpfer

Anstelle einzelner digitalisierter Prozesse geht es nun um ein ganzheitliches digitales Ökosystem. Zusammenarbeit ist dabei entscheidend, denn vom Austausch technischer Informationen profitieren alle: Anlagenbetreiber, Serviceanbieter und Maschinenhersteller. So lassen sich Betriebsabläufe stärker automatisieren und effizienter gestalten. Beispielsweise können Daten zu Maschinenleistung und Wartungsbedarf in Echtzeit geteilt werden – Ausfallzeiten sinken, die Lebensdauer der Anlagen steigt. Neue Komponenten lassen sich einfacher in bestehende Systeme integrieren, da alle auf denselben Daten- und Kommunikationsstandards aufbauen. So werden Innovationen schneller umgesetzt und Skaleneffekte realisiert. Damit dies gelingt, braucht es Standards und Technologien für den Informationsaustausch. Solche wurden von Anlagenbetreibern der Prozessindustrie, Technologielieferanten und technischen Dienstleistern gemeinsam entwickelt. Auch Endress+Hauser ist Teil des Digital Data Chain Konsortiums, das die digitale Datenkette vom Hersteller bis zum Betreiber aufbaut. Basis sind drei Technologien: die automatische Identifikation physischer Objekte nach IEC61406, digitale Herstellerinformationen gemäß VDI 2770 sowie digitale Informationsaustausch-Plattformen, bekannt als Information Exchange Platforms, kurz IEP. Diese Kombination ermöglicht einen harmonisierten Ansatz zur automatisierten Identifikation von Objekten in Arbeitsprozessen sowie zum automatisierten Zugriff auf deren Informationen.

Der digitale Produktpass

Spätestens mit dem digitalen Produktpass wird Standardisierung unverzichtbar. Anwender sollen künftig über einem mobilen Endgerät wie einem Smartphone oder Tablet mit wenigen Klicks umfassende Produktinformationen erhalten. Ein aktuelles Beispiel ist die neue EU-Batterieverordnung, die erstmals den Produktpass vorschreibt. Zwar existieren Daten zu Produktinformationen, Zertifikaten, Bedienungsanleitungen, Reparierbarkeit, Wiederaufarbeitung und Recycling bereits, doch ihr sektorenübergreifender Austausch scheitert bisher an der Vielzahl unterschiedlicher Akteure und fehlenden Standards.

Integration und Management

Unternehmensinterne digitale Infrastrukturen sind meist komplex: viele vernetzte Geräte, unterschiedliche Kommunikationsprotokolle und der Anspruch nahtloser Integration über Abteilungen hinweg. Die Verwaltung dieses komplexen Netzwerks stellt hohe Anforderungen an die Interoperabilität der Daten, die Sicherheit und die Entscheidungsfindung in Echtzeit. Damit alle anlagen-, produkt-, prozess- und systembezogenen Daten strukturiert, herstellerübergreifend und branchenneutral zusammengeführt werden können, braucht es einen Standard. Die Implementierung ermöglicht dann beispielsweise den sofortigen Zugriff auf die Telefonnummer des letzten Servicetechnikers, die Demontageanleitung, die Übergabedokumentation oder das Kalibrierzertifikat. Auch für Engineering und Simulation liefert ein standardisierter Datenaustausch großen Nutzen.

Asset Administration Shell

Damit der Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette erleichtert wird, braucht es einerseits den verstärkten Einsatz von digitalen Zwillingen und andererseits ein gemeinsames Verständnis aller Beteiligten in Industrie, Verbänden und Forschung. Genau dafür wurde die Industrial Digital Twin Association (IDTA) gegründet – eine Allianz von Industrieunternehmen zur Gestaltung der digitalen Zwillinge. Kerninstrument der IDTA ist die Verwaltungsschale, auch Asset Administration Shell (AAS) genannt: eine standardisierte Beschreibung des Verhaltens und der Fähigkeiten eines Assets für Kommunikation und Interaktion. Sie bildet den gesamten Lebenszyklus eines Assets ab, ist interoperabel in Datenformaten, Schnittstellen und Semantik und erlaubt die Integration unterschiedlicher Datenquellen in den digitalen Zwilling. Damit schafft sie eine einheitliche Basis für den Austausch zwischen unterschiedlichen Systemen und Akteuren.

Digitale Typenschilder

Auch Endress+Hauser engagiert sich in der IDTA und setzt im eigenen Unternehmen bereits digitale Zwillinge in Form digitaler Typenschilder ein. Diese Weiterentwicklung des klassischen Typenschilds stellt sicherheits- und wartungsrelevanten Produktinformationen in digitaler Form bereit. Über QR-Codes oder RFID-Tags nach IEC61406 sind diese jederzeit und weltweit abrufbar. Damit ist der Grundstein gelegt, um mit der Einführung der Standards den Datenaustausch maßgeblich neu zu gestalten.



  • Roboter in mehr als jeder zweiten Firma

    Roboter in mehr als jeder zweiten Firma

    70 Prozent der Firmen mit 250 bis 500 Beschäftigen setzen bereits Roboter ein. Mehr Produktivität und geringere Kosten sind die Hauptgründe dafür, wie die Umfrage von Reichelt Elektronik ergab.

    mehr lesen: Roboter in mehr als jeder zweiten Firma

  • Datacenter-Trends für 2020

    Datacenter-Trends für 2020

    Steigende Datenmengen, europäische Cloud-Infrastrukturen, neue Hardware und der Energieverbrauch von Rechenzentren – dies sind aus Sicht des Herborner Unternehmens Rittal zentrale Datacenter-Trends des Jahres 2020.

    mehr lesen: Datacenter-Trends für 2020

  • Außenhandel legt zu

    Außenhandel legt zu

    Wie das Statistische Bundesamt mitteilt, wuchsen die Exporte der deutschen Wirtschaft im Oktober um 1,9 Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Die Importe nahmen hingegen ab.

    mehr lesen: Außenhandel legt zu

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Bosch-Forschungsteam macht DLT-Anwendungen skalierbar

    Bosch-Forschungsteam macht DLT-Anwendungen skalierbar

    Nicht der Mensch bezahlt an der Kasse, sondern das Auto direkt an der Ladesäule. In einer Ökonomie der Dinge könnte dies Wirklichkeit werden. Genau daran forscht Bosch gemeinsam mit der…

    mehr lesen: Bosch-Forschungsteam macht DLT-Anwendungen skalierbar

  • Fraunhofer IKS startet in München

    Fraunhofer IKS startet in München

    In München wurde das neue Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS  eröffnet. Schwerpunkt der Forschung soll auf der Absicherung künstlicher Intelligenz (Safe Intelligence) liegen.

    mehr lesen: Fraunhofer IKS startet in München

  • Auftragseingang sinkt zweistellig

    Auftragseingang sinkt zweistellig

    Nach einer kurzfristigen Entspannung im September liegt der Auftragseingang im Maschinen- und Anlagenbau im Oktober elf Prozent unter dem Vorjahreswert.

    mehr lesen: Auftragseingang sinkt zweistellig

  • Fast 200.000 Ingenieure im Maschinenbau

    Fast 200.000 Ingenieure im Maschinenbau

    Im Maschinen- und Anlagenbau sind laut der aktuellen Ingenieurerhebung des VDMA 199.800 Ingenieure beschäftigt – Rekordniveau, wie der Branchenverband mitteilt. Dennoch haben die Unternehmen Schwierigkeiten entsprechende Stellen zu besetzen.

    mehr lesen: Fast 200.000 Ingenieure im Maschinenbau

  • Neues Institutsgebäude für das KIT

    Neues Institutsgebäude für das KIT

    Ab dem nächsten Frühjahr sollen die Arbeiten am InformatiKOM auf dem Campus Süd des Karlsruher Instituts für Technologie beginnen. Auf 10.000m² entstehen zwei Gebäude, in denen unterschiedliche Disziplinen zusammengebracht werden…

    mehr lesen: Neues Institutsgebäude für das KIT

  • Produktivere Mitarbeiter durch künstliche Intelligenz

    Produktivere Mitarbeiter durch künstliche Intelligenz

    Die große Mehrheit der im Rahmen einer IFS-Studie befragten Unternehmen plant, in KI-Technologien zu investieren. Davon erhoffen sie sich an erster Stelle Produktivitätssteigerungen der Belegschaft.

    mehr lesen: Produktivere Mitarbeiter durch künstliche Intelligenz

  • Datenschutz und Quantencomputing

    Datenschutz und Quantencomputing

    Im neuen Projekt ‘PQC4MED‘ arbeitet das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) gemeinsam mit mehreren Partnern an Verfahren daran, medizinische Daten durch updatefähige Systeme langfristig vor Attacken durch Quantencomputer zu…

    mehr lesen: Datenschutz und Quantencomputing

  • Arbeitsmarktbarometer legt zu

    Arbeitsmarktbarometer legt zu

    Das IAB-Arbeitsmarktbarometer ist im November gestiegen. Gegenüber dem Vormonat legte der Frühindikator des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) um 0,5 auf 102,1 Punkte zu. Verbessert hat sich der Ausblick…

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer legt zu