Digitaler Zwilling: Besteigung des Mount Maintenance

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Für einen optimalen Einstieg in die Themenbereiche "Digitaler Zwilling" und "Verwaltungsschale" empfehlen wir Ihnen einen Besuch unserer Themenseite. Wir verweisen außerdem auf die weiterführenden Links in unserem Related Bereich am Ende dieses Beitrags. Diese Serie orientiert sich – wie unser Whitepaper „Der Digitale Zwilling – von der Vision zur Realität“ – an der Metapher des Bergsteigers.  

Kennen Sie unser Whitepaper bereits? Falls nicht, laden Sie es sich gerne kostenfrei herunter.

Besteigung des Mount Maintenance und Mount Predictive Maintenance 

Das Themengebiet Wartung besitzt zwei Gipfel (Ziele): Mount Maintenance und Mount Predictive Maintenance. Die geringe Einstiegshürde mancher Touren macht dieses Themengebiet sehr attraktiv.

Die beiden Gipfel vereinen eine große Bandbreite unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade – bestimmt durch Komplexität, Smartheit und Intelligenz der Produkte. Durch das Erreichen der POIs kommen Sie in eine gute Ausgangslage für weitere Touren.

Alle Routen setzen voraus, dass Sie von einem geeigneten „Basislager“ starten. Folgen wir dem Konzept der Verwaltungsschale, erscheint das „Digitale Typenschild“ als Use-Case mit Basislager-Potenzial.

Rüsten Sie sich jetzt im Basislager für die Tour: Laden Sie sich unser Whitepaper „Der Digitale Zwilling – von der Vision zu Realität“ herunter. In dem Paper geht es um ein mögliches Vorgehensmodell und den besonderen Use-Case „Digitales Typenschild“ im Kontext der oben genannten Verwaltungsschalen. Weiterführende Dokumente gibt es in hoher Qualität online auf Plattform Industrie 4.0 und IDTA.

                                                            Abb. 1: Weg zum Gipfel

Use Case 1: Dokumentation von Wartungen

Bei diesem Routenvorschlag verlassen wir das Basislager „Digitales Typenschild“   mit Blick auf das erste Etappenziel UC1. Use Case 1 umfasst die Umsetzung des digitalen Wartungsbuches zur Dokumentation von Wartungen in der Verwaltungsschale. Durch die Realisierung in der Verwaltungsschale lässt sich sicherstellen, dass die spezifischen Wartungsinformationen, als Teil des digitalen Abbildes der physischen Komponente, jederzeit entlang des Produktlebenszyklus zur Verfügung stehen. Durch den standardisierten Zugriff auf diese Information ist es möglich beispielsweise IPS-Systeme (Integrated Production Systems) anzubinden.

Use Case 2: Simulation von Wartungsszenarien

Das nächste Ziel unseres Routenvorschlags ist UC2, welches sich um die Simulation von Wartungsszenarien dreht. Denkbar sind unterstützende Simulationen mittels AR (Augmented Reality) oder interaktiven Medien. Die notwendigen Dateien lassen sich durch die Verwaltungsschale transferieren. Sie stehen so bei Bedarf unmittelbar zur Verfügung. Durch die Verteilungs- und Verbindungskonzepte der Verwaltungsschale sind Aktualisierungs- und Versionierungsmechanismen möglich. So lässt sich ständige Aktualität gewährleisten. Von hier ist der Weg zum Mount Simulation möglich, der sich dieses Etappenziel teilt.

Use Case 3: Schnellzugriff auf Fehler,- Ergebnisprotokoll & Diagnosedaten 

Folgt Sie dem Weg, kommt Sie zum UC3. Hier steht die Möglichkeit im Fokus über die Verwaltungsschale den Fehlerspeicher, das Ereignisprotokoll oder Diagnosedaten verfügbar zu machen. Der Vorteil liegt – wie bei UC1 – in der zentralen Ablage und dem standardisierten Zugriff auf die relevanten Informationen. Diese Informationen sind ein guter Einstieg in das angrenzende Gebiet des Mount Telemetry. 

Use Case 4: Standardisierte Schnittstelle zu anderen Systemen

Durch die Natur der Verwaltungsschale lässt sich eine standardisierte Schnittstelle zu anderen Systemen realisieren. In UC4 lässt sich dieser Vorteil umsetzen. Durch den Einsatz von Datenstandards, wie beispielsweise ECLASS, zur Klassifizierung der Daten in der Verwaltungsschale, lassen sich die Informationen mit semantischer Interoperabilität ausstatten. Die klar festgelegte Struktur einer Verwaltungsschale und die definierten Modelle beziehungsweise Teilmodelle unterstützen die gute Integrier- und Nutzbarkeit. Direkt angrenzend ist der Pfad zum Mount Asset Management. 

Use Case 5: Fernwartung/Remotezugriff

Mit dem UC5 erreichen wir die vorletzte Etappe dieses Routenvorschlags. Beim Remote-Zugriff in der Fernwartung lässt sich auf alle relevanten Informationen – unter Berücksichtigung der Zugriffsrechte – zugreifen. Auch wenn die Fernwartung kein neues Konzept ist, bringt die Kombination mit den Verwaltungsschalen einige Vorteile. Haben Sie die vorherigen Etappenziele bereits genommen, profitieren Sie von den vorhandenen Informationen. Von hier bietet sich ein erster schöner Blick auf den Mount Portal & Prime Services, der sich als Wandergebiet anschließt.

Use Case 6: Predictive Maintenance umsetzen

Mit dem letzten Etappenziel auf dieser Route – dem UC6 –geht es hinsichtlich Komplexität, Smartheit und Intelligenz weiter aufwärts. Um die Wartung mit Vorhersagen und darauf basierenden Services auszustatten, ist der Zugriff auf Felddaten obligatorisch. Das kontinuierliche Sammeln und Kombinieren von Daten macht es möglich, über Machine Learning und Künstliche Intelligenz zu qualitativ hochwertigen Vorhersagemodellen zu kommen. Neben dem Einsatz neuer Technologien und Data-Science, sind vor allem die Zugriffe auf Daten in den Produktionsumgebungen der Kunden potenzielle Hürden. Schaffen Sie es diese Hürden zu nehmen, ergeben sich viele Möglichkeiten die Produktvielfalt mit digitalen Mehrwertdiensten auszustatten.

Von UC5 hatten Sie bereits einen ersten Blick auf den Mt. Portal & Prime Services erhascht. Nun entfaltet sich das Gebiet mit all seinen Möglichkeiten in ganzer Pracht vor Ihren Füßen.

                                                                                                Abb. 2: Höhenprofil

Übliche Herausforderungen auf dem Weg

• Use-Cases erkennen, bewerten und priorisieren

• Grundlegende Umsetzung des Verwaltungsschalenkonzepts (Asset Administration Shell)

• Daten- und Systemintegration in einer heterogenen Systemlandschaft

• Sicheren, cloudbasierten Kommunikationsansatz etablieren (hybride Lösungsarchitektur)

• Einsatz neuer Technologien (z.B. Big Data & Machine Learning)

• Datenzugriff auf Felddaten umsetzen

Was die conplement AG für Sie tun kann

• Innovationskonzept von der Idee zur Realisierung mittels T-C-M (THINK-CHECK-MAKE) Methodik

• Umsetzung der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) mit den notwendigen Teilmodellen zur Abbildung der Wartungs-Szenarien

• Etablieren und anbinden von Schnittstellen

• Erkennen und Auflösen von Datensilos

• Entwurf von ganzheitlichen, nachhaltigen und erweiterbaren Softwarelösungsarchitekturen

• Umsetzung individueller und sicherer Software- und (Hybrid-) Cloud-Lösungen

"Sie haben Fragen rund um das Thema "Digitaler Zwilling"? Ich bin gerne für Sie da und freue mich auf einen Austausch!"

Christian Günther

Innovation & Portfolio Architect
Topic Owner Digital Twin

christian.guenther@conplement.de 

Wir sind die Experten an Ihrer Seite

Wussten Sie schon? Die conplement AG ist Mitglied der IDTA. Die Industrial Digital Twin Association ist eine leistungsstarke Allianz, die die Zukunft des Digitalen Zwillings aktiv und innovativ gestaltet. Sie gibt dem Digitalen Zwilling für Industrie 4.0 das notwendige Momentum zum internationalen Erfolg. 

Wenn Sie mehr zum Digitalen Zwilling allgemein und zur Verwaltungsschale als Enabler für den Digitalen Zwilling und Industrie 4.0 erfahren möchten, schauen Sie auch gerne auf unserer Fokusseite https://www.conplement.de/digital-twin vorbei.