Verfahrenstechnik 6/2018

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN I KOMMENTAR
Der digitale Zwilling
Mehrwert und Nutzen der Digitalisierung für die Prozessindustrie
Jan Rougoor ist
Digitalization Consultant
der Siemens AG in Karlsruhe
Die Prozessindustrie durchläuft im Zuge
der Digitalisierung ähnliche Veränderungen
wie die diskrete Fertigung. Beide
Industrien reagieren auf Megatrends und
Herausforderungen wie unter anderem
Ressourcen-Verfügbarkeit, wechselnde
Marktbedingungen, notwendige Prozess-
Effizienz und die Einhaltung umfangreicher
Regula rien und Vorschriften. Um diese
Aufgaben zu bewältigen, stehen zahlreiche
neue Technologien zur Verfügung, bei deren
Implementierung die Prozessindustrie gegenüber
der Fertigungsindustrie merklich
zurückhaltender agiert. Als Begründung
hören wir aus der Branche, dass Prozessanlagen
einen längeren Lebenszyklus haben
als Fertigungsstraßen, und für Anlagen, die
vor 30 oder mehr Jahren in Betrieb genommen
wurden, keine digitalen Unterlagen
existieren. Dafür jedoch gibt es den Brownfield-Approach,
also die Digitalisierung von
vorhandenen Anlagen bzw. deren Daten in
1-D, 2-D und 3-D, um auch von ihnen einen
digitalen Zwilling zu realisieren.
Für die Erstellung des digitalen Zwillings
einer gesamten Anlage werden umfangreiche
Daten verarbeitet, wie beispielsweise
von den mechanischen Komponenten und
deren Interaktion miteinander. Welche
Vorteile der digitale Zwilling einer Anlage
bietet und was ihn vom bisherigen modus
operandi unterscheidet, lässt sich in einem
Der digitale Anlagenzwilling spiegelt den
Paradigmenwechsel: Weg vom Ansatz „as built“ hin zu „as is“.
Satz sagen: Er ersetzt die bisherige statische
Dokumentation durch einen dynamischen
Ansatz. Der Anlagenbauer übergibt dem
Betreiber nach der Anlagenfertigstellung
nicht mehr nur eine Sammlung physischer
oder digitaler Dokumente. Er gibt ihm vielmehr
Zugriff auf ein lebendiges Anlagenmodell
als umfassendes digitales Äquivalent
der Wirklichkeit. Die Daten liegen entweder
auf einem Server oder in einer
Cloud, wie beispielsweise der MindSphere
von Siemens. Dieses Vor gehen ist die Konsequenz
aus einem spürbaren Paradigmenwechsel
weg vom Ansatz as built, dem Zustand
wie geplant – hin zum sogenannten
As-is-Zustand.
Mit dem digitalen Anlagenzwilling gehen
viele Vorteile einher. So kann der Betreiber
anhand des live object model und den daraus
verfügbaren Echtzeit-Daten beispielsweise
Störfälle effizienter handhaben als
bisher. Miteinander vernetzte Daten geben
Auskunft darüber, ob die Störung auf ein
fehlerhaftes Bauteil zurückzuführen ist oder
ob es gegebenenfalls am Prozessverhalten
lag. Außerdem können auf Basis eines virtuellen
Modells, das Betriebs-, Konstruktions-,
Wartungs- und Engineeringdaten in
Echtzeit wiedergibt, jederzeit Apps für
weiter gehendes Datenmanagement und/
oder -Analyse entwickelt werden.
Halle 11.0, Stand C3
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56 VERFAHRENSTECHNIK 6/2018