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Azure Marketplace: TwinWorX® – Centralized Monitoring and Control of Facilities

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IoT Use Case - Microsoft, TwinWorX
4 Minuten Lesezeit
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Ein digitaler Zwilling für intelligente Gebäudetechnik

Smart Buildings besitzen eine aufwändige Gebäudetechnik, die überwacht und gesteuert werden muss. Dafür eignet sich ein digitaler Zwilling, der im Falle von e-magic TwinWorX® sogar eine 3D-Visualisierung des gesamten Gebäudes umfasst. e-Magic Inc. ist spezialisiert auf die Bereitstellung von Fachwissen und Software für die Entwicklung und Integration groß angelegter industrieller IoT- und Microsoft Azure Digital Twins-Lösungen. Weltweit wird die Software des Unternehmens zur Überwachung, Visualisierung, Steuerung und Optimierung von Gebäuden, Produktionsanlagen und Infrastrukturen eingesetzt.

Die Herausforderung: Ausfälle und Störungen der Gebäudetechnik begrenzen

Moderne Industriegebäude sind häufig Smart Buildings, die mit speziellen Haustechniksystemen überwacht und gesteuert werden. Sie enthalten eine Vielzahl an unterschiedlichen Maschinen, zum Beispiel Kühl- und Lüftungssysteme, Heizungen, Stromverteiler, Umwälzpumpen und je nach Nutzung der Gebäude noch weitere. Die einzelnen Geräte werden normalerweise intensiv genutzt, sodass technische Schwierigkeiten und ungeplante Ausfälle den Gebäudebetrieb stören und zu erhöhten Kosten führen.

Ein wichtiges Ziel beim Betrieb eines Smart Building ist es, diese Ausfallzeiten zu senken. Dafür sind Daten hilfreich. Sie werden zum Teil bereits von den vorhandenen Systemen erzeugt, zum Teil durch nachträglich angebrachte Sensoren gemessen. Viele Unternehmen speichern diese Daten allerdings in getrennten Silos, sodass sie nicht optimal analysiert werden können. Deshalb gewinnen die Unternehmen aus den Daten keine Erkenntnisse und können sie nicht zur Grundlage von Entscheidungen machen oder sie für die Steuerung der Gebäudetechnik nutzen.

Die Lösung: Ein digitaler Zwilling überwacht wichtige Gebäudeparameter und alarmiert bei Störungen

e-magic TwinWorX® ist eine Azure-basierte Plattform für den Aufbau eines digitalen Zwillings, einer virtuellen Repräsentation von Objekten und Prozessen, beispielsweise ein Gebäude mit allen darin vorhandenen Objekten. Die Plattform integriert Telemetriedaten, die aus unterschiedlichen Quellen über das Industrial IoT (Internet of Things) gesendet werden und fügt sie in Echtzeit zu einem digitalen Zwilling zusammen. Er wird in einer angegebenen Frequenz und Genauigkeit mit dem Objekt synchronisiert. Ein Beispiel: Eine Klimaanlage überträgt einmal pro Sekunde den Kältemitteldruck in Bar mit einer Nachkommastelle Genauigkeit.

TwinWorX® ist auf die Visualisierung von Gebäuden mit Smart-Building-Funktionen spezialisiert. Für ihre Darstellung gibt es eine Bibliothek aus zahlreichen Standardelementen. Zudem unterstützt der Service den Import von BIM-Konstruktionsdaten. Der TwinWorX® Designer modelliert mit diesen unterschiedlichen Grafikelementen Räume, Objekte und Menschen sowie die Eigenschaften, Fähigkeiten und Beziehungen untereinander. Die Lösung visualisiert sie anschließend als interaktives 3D-Modell.

Ein Hinweis: Für den Aufbau des digitalen Zwillings kann die Digital Twin Definition Language (DTDL) genutzt werden. Sie ist eine von Microsoft entwickelte Beschreibungssprache, mit deren Hilfe Entwickler digitale Abbilder von physischen Umgebungen wiedergeben können.

Der fertige digitale Zwilling erlaubt es, Vorgänge innerhalb des Gebäudes in Echtzeit nachzuvollziehen. Die Software ermöglicht die Definition von Alarmmeldungen. Sie sendet diese Alarme bei Erreichen bestimmter Schwellwerte automatisch an Fachpersonal, beispielsweise per Mail oder als Direktnachricht auf ein Smartphone. Durch die fortlaufende Erfassung von Messdaten ist auf vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) möglich.

Daneben unterstützt der digitale Zwilling auch weiterführende Analysen, beispielsweise Szenarien und Simulation. Damit können technische oder bauliche Veränderungen zunächst am digitalen Zwilling erprobt werden. Er reagiert auf diese Veränderungen wie das echte Gebäude, sodass Techniker oder Architekten alle Veränderungen bereits im Vorfeld optimieren können.

Das Ergebnis: Der digitale Zwilling senkt die Kosten

Digitale Zwillinge von Gebäuden sind effiziente Hilfsmittel, um durch Datenanalysen die Energienutzung zu verbessern. Sie senken die Betriebskosten deutlich. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Verringerung von Ausfallzeiten der Gebäudetechnik.

Mit vorausschauender Wartung können Unternehmen potenzielle Probleme frühzeitig erkennen und rechtzeitig beheben, sodass sie nicht zu kostspieligen Ausfällen führen. Die vorausschauende Wartung senkt zudem die Wartungskosten, indem die Techniker nur dann zur Instandhaltung vorbeikommen, wenn es tatsächlich notwendig ist.

Hier geht’s zur App im Microsoft Azure Marketplace: TwinWorX® – Centralized Monitoring and Control of Facilities

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