Logikebene ohne SPS abbilden

Digital Twin mit Echtzeitkernel

Digitaler Zwilling einer Montageanlage (Bild: ASCon System GmbH)
Digitaler Zwilling einer Montageanlage (Bild: ASCon System GmbH)

SPS ohne Logikebene

Wenn der digitale Zwilling direkt auf die Hardwareebene der Fertigung zugreift, könnte die Logikebene heutiger SPS-Lösungen künftig ersetzt werden. Dadurch lassen sich Änderungen am Produktionsprozess, Funktionserweiterungen und Parameteränderungen künftig von Anlagenführern oder Planern selbst umsetzen, ohne dafür Programmierkenntnisse abzufragen.

Ein Beispiel aus der Logistik

Im digitalen Zwilling spiegeln sich verschiedene Abbilder der im Prozess eingesetzten Ressourcen und Aufträge wider. In Logistik-Prozessen sind das auf Seiten der Ressourcen etwa Gabelstapler, Ladungsträger, Flächen für die Konsolidierung oder Arbeitsplätze. Abbilder von Aufträgen sind beispielsweise Lieferscheine oder Picking-Aufgaben. Dadurch stehen wiederum alle Informationen für die kurzzyklische Aktualisierungen der Planung zur Verfügung und die Abwicklung wird laufend nachgesteuert. Plandaten und Steuerungsinformationen werden ihrerseits dem digitalen Zwilling übermittelt, was die Ausführung der angepassten Pläne auslöst. Unvorhergesehene Ereignisse gehen damit ohne Zeitverzug in die Planung ein. Durch die Orchestrierung von Planung, Steuerung und Ausführung entfallen durch fixe Planungszyklen vorgegebene Zeitverluste sowie Frozen Zones, also Zeiten ohne Spielraum für Anpassungen.

Plattform-Ansatz

Die Kernfunktionalität der Ascon-Plattform sichert ihr Echtzeit-Kernel ab, da er die Erfassung und Verwaltung selbst großer Datenvolumen unterstützt. Auf der Plattform stehen weitere Services wie KI-Applikationen für Auswertungen zur Verfügung. Richtung Edge-Ebene ermöglichen Integrationsservices die Einbindung von Sensoren, Steuerungen und Anwendungen. Zur Entwicklung eigener Lösungsbausteine bietet die Plattform zudem unterschiedliche Schnittstellen zur Integration. Solche Apps wie ‚Logistikkontrolle‘ werden in einem App-Store bereitgestellt. Dabei können sowohl unternehmensspezifische Lösungen als auch offene Standard-Shops angebunden werden.


Dichtungsmontage mit KI und digitalem Abbild
In einer hochautomatisierten Anlage zur Montage von Dichtungen im Türrahmenbereich von Fahrzeugen wird die Ascon-Plattform bereits genutzt. In dieser Anlage fixieren sechs Industrieroboter im Zusammenspiel Moosgummidichtungen, die von Rollen zugeführt werden. Der gesamte Montageprozess wurde modelliert, die IoT-Ebene der Anlage angebunden und so ein virtuelles Abbild der Gesamtanlage bereitgestellt. In diesem Zwilling werden alle Signalzustände echtzeitnah erfasst sowie fortgeschrieben und stehen somit für die Optimierung der Anlage zur Verfügung. Die Signale werden im Hintergrund kontinuierlich ausgewertet und der Anlagenstatus sowie Fehlerentwicklungen auf einem Betriebsmonitor angezeigt. Die Anlagenführer bekommen durch die Ascon-Lösung Hinweise darüber, mit welchen Verbesserungsmaßnahmen gegenzusteuern ist. Ziel der Lösung war es, die Hochlaufphase der komplexen Anlage zu reduzieren und die Ausbringungsleistung schneller auf das angedachte Niveau zu bringen.






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