Industrie 4.0 ist weit mehr als nur ein Schlagwort. Sie bietet eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten und Lösungen für unterschiedlichste Herausforderungen, beispielsweise durch optimierte Fertigungsabläufe oder präzise vorausschauende Wartung. Der Kern dieser Transformation ist jedoch nicht nur die Einführung einer einzelnen neuen Technologie, sondern eine durchgängige Digitalisierung von Fertigungsprozessen.
Angetrieben wird diese Entwicklung vom Industrial Internet of Things (IIoT), einer vernetzten Infrastruktur von Geräten und Maschinen, die Daten in Echtzeit austauschen und verarbeiten. Sie ermöglicht die Verschmelzung der konventionellen Operational Technology (OT) , die sich auf die Überwachung und Steuerung von physikalischen Geräten konzentriert, mit der Information Technology (IT), die als Geschäftstreiber für die effiziente Verwaltung von Daten und Prozessen gesehen wird.
Im Herzen dieser Transformation steht das Konzept des digitalen Zwillings. Dieser ist eine hochgenaue virtuelle Darstellung einer physischen Komponente oder eines Systems, das durch sowohl statischen als auch Echtzeitdaten aus dem Betrieb informiert wird. Änderungen in der realen Welt werden in Echtzeit auf ihren digitalen Zwilling übertragen und analysiert. Diese präzise Abstimmung ermöglicht eine adaptive und vorausschauende Steuerung von Fertigungsprozessen. Durch diese und weitere Konzepte wird eine signifikante Steigerung von Qualität, Kosteneffizienz und Wettbewerbsfähigkeit erzielt. Zusätzlich können neue Geschäftsprozesse und -modelle entwickelt und bestehende optimiert werden.
Die Herausforderung: Die Lücke zwischen Assetdaten und Geschäftsprozessen schließen
Im Kontext von Industrie 4.0 repräsentiert der digitale Zwilling das digitale Abbild eines Assets – ein Begriff, der alles von Maschinen und ihren Komponenten über Zuliefermaterialien und Fertigprodukte bis hin zu Software und administrativen Dokumenten wie Plänen, Verträgen oder Aufträgen umfasst. Dieses Abbild beinhaltet sämtliche Informationen, die die charakteristischen Eigenschaften und Verhaltensweisen des jeweiligen Assets beschreiben. Beispielsweise könnte der digitale Zwilling einer Maschine Daten über ihren aktuellen Betriebsstatus, ihre Effizienz und ihre Wartungshistorie enthalten.
Um diese digitalen Zwillinge effektiv zu nutzen, kommt die Verwaltungsschale, auch als Asset Administration Shell (AAS) bekannt, ins Spiel. Dieser branchenübergreifende Standard dient als technische Umsetzung des digitalen Zwillings und ermöglicht einen standardisierten, weltweiten Austausch von asset-spezifischen Daten. Damit wird eine einheitliche Kommunikation zwischen verschiedenen Industrieanlagen, Produktionssystemen und Engineering-Tools ermöglicht und garantiert.
Die Implementierung dieser innovativen Konzepte ist jedoch nicht ohne Herausforderungen. Sie erfordert ein umfassendes Umdenken bei der Planung der Architektur und Infrastruktur von Industrieanlagen. Hier müssen alle involvierten Prozesse identifiziert, angepasst und miteinander koordiniert werden. Die Vielzahl der beteiligten Handlungsketten und Prozessteilnehmer kann diese Aufgabe schnell zu einer komplexen Herausforderung machen. Aber mit der richtigen Unterstützung, zum Beispiel durch spezialisierte Beratung und maßgeschneiderte Softwarelösungen, kann diese Aufgabe bewältigt und eine effiziente, zukunftssichere Produktionslandschaft aufgebaut werden.
Die Lösung: Die Neoception® Digital Twin Infrastructure
Neoception spielt eine Schlüsselrolle in der heutigen digitalen Landschaft. Mit Gründung als Tochter der Pepperl+Fuchs Gruppe im Jahr 2017 als Software-Partner und Sitz in Mannheim, liefert das Unternehmen zukunftsweisende Lösungen für Prozessoptimierung, Standardisierung und Ausfallsicherheit. Es ebnet Partnern und Unternehmen den Weg, um sich auf aktuelle Trends wie Nachhaltigkeit und Konnektivität einzulassen – ein umfassendes Angebot, das von der Entstehung der ersten Ideen bis hin zur Entwicklung bahnbrechender Geschäftsmodelle reicht.
In diesem Zusammenhang hebt sich die Neoception® Digital Twin Infrastructure hervor, eine transformative Lösung zur Digitalisierung und Optimierung von Vermögenswerten. Sie veranschaulicht Produktinformationen und ermöglicht einen standardisierten Austausch, der Unternehmensgrenzen durchbricht. Dadurch werden eine effizientere Kommunikation und verbesserte Prozesse in Aussicht gestellt.
Die Neoception® Digital Twin Infrastructure ermöglicht es Kunden, eigenständig AAS zu erzeugen und zu verwalten. Dieser Prozess integriert verschiedene Elemente: Erstens stellt die Anbindung von Kundensystemen als primäre Datenquelle sicher, dass stets aktuelle Informationen verfügbar sind. Zur Vereinheitlichung dieser Daten wird eine standardisierte Semantik wie beispielsweise ECLASS verwendet, auf welche die Unternehmensdaten gemappt werden können. Darüber hinaus können Kunden, um spezifische Anforderungen zu erfüllen, eigene Modelle entwickeln oder bereits existierende, standardisierte Modelle nutzen. Zuletzt ermöglicht die Infrastruktur die Einbindung von Applikationen, die Prozesse optimieren und so Mehrwert schaffen.
Die Neoception® Digital Twin Infrastructure bietet die Möglichkeit, AAS dynamisch und in Echtzeit zu generieren, wodurch Vorab-Erstellungen oder Speicherungen unnötig werden. Dies minimiert redundante Datenhandlungen und sorgt dafür, dass stets die aktuellsten Informationen bereitgestellt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrer Skalierbarkeit: Sie passt sich mühelos an die Größe und Komplexität der Datenvolumen an und ermöglicht eine effiziente Verwaltung.
Die Lösung baut auf semantisch angereicherten AAS-Templates auf, bei deren Entwicklung die enge Zusammenarbeit mit ECLASS eine entscheidende Rolle spielt. Dieser Ansatz fördert nicht nur die Interoperabilität über verschiedene Plattformen hinweg, sondern ermöglicht auch eine präzise und effiziente Kommunikation. Dabei werden sowohl Echtzeitdaten, Prozessdaten, als auch ergänzende Dokumente und Metainformationen berücksichtigt, die für die digitale Transformation essentiell sind.
Datensicherheit ist ein weiterer zentraler Aspekt der Neoception® Digital Twin Infrastructure. Bei Neoception steht Datenschutz an vorderster Front, um die Integrität und Vertraulichkeit der Informationen sicherzustellen. Darüber hinaus bietet die Infrastruktur eine breite Palette von Ausgabeformaten an – von AAS über BMECat bis hin zu EPLAN – und ermöglicht somit eine automatische Verarbeitung und Bereitstellung von unsortierten Daten.
Die universelle Verfügbarkeit von Produktinformationen bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich. Sie führt zu verbesserter Servicequalität und Effizienz, trägt zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen bei und beschleunigt Ingenieursprozesse. Kunden profitieren zudem von nahtlosem After-Sales-Service und Nachrüstung, effizienter Wiederverwertung, der Möglichkeit, Qualität nachzuweisen, und von der Bereitstellung digitaler Produktdokumentationen.
Mit der Neoception® Digital Twin Infrastructure ist Neoception nicht nur als Software-Partner zu verstehen, sondern als Wegbereiter für die digitale Transformation. Indem es die Industrie entscheidend in Richtung einer vernetzten und nachhaltigen Zukunft führt, nimmt Neoception eine Vorreiterrolle in der digitalen Revolution ein.
