Bericht

Transparenz über Unternehmensgrenzen hinweg
In jeder Anlage sind Produkte unterschiedlicher Hersteller im Einsatz. Eine modular aufgebaute Lasergravurmaschine von Phoenix Contact dient als Beispiel, um die Vorteile einer unternehmensübergreifenden Interoperabilität auf Basis digitaler Zwillinge zu verdeutlichen. Sei es, um ein vollständiges und aktuelles Abbild der gesamten Maschine zu erhalten oder um durch Verschleißteile hervorgerufenen Stillstandzeiten zu vermeiden. Besuchen Sie uns live an der Maschine am 21. April, dem Thementag zum digitalen Zwilling.

Die Produktion der Losgröße eins zu den Kosten der Massenfertigung ist bereits Realität. Phoenix Contact setzt entsprechende Konzepte in der eigenen Fertigung bereits um. Wie die dafür notwendigen Produktionsanlagen arbeiten, zeigt sich im Kleinen an der im hauseigenen Maschinenbau entwickelten Lasergravurmaschine. Sie beschriftet in Material und Größe sehr unterschiedliche Produkte individuell nach Kundenwunsch. Über eine Eingabemaske, smart devices oder RFID-Karten werden Aufträge angelegt, also z.B. Kugelschreiber oder USB-Sticks individuell mit dem Laser beschriftet. Mit der Eingabe der gewünschten Gravur wird automatisch ein Auftrag generiert. Ursprünglich konzipiert für Messeauftritte, dient sie heute auch als Versuchs- und Schulungsobjekt rund um alle Themen von Industrie 4.0.

Exaktes Abbild einer Maschine inklusive aller verbauten Komponenten
Auf Basis digitaler Zwillinge wird maximale Transparenz geschaffen. Aus der verbauten Hard- und Software sowie aus zusätzlichen Informationen der gesamten Maschine entsteht ein Gesamtbild.

Der Zugriff auf diesen digitalen Zwilling der Maschine erfolgt direkt auf der Steuerung PLCnext Control. Statische Informationen fließen dort ein, zum Beispiel die Seriennummer. Auch dynamische Informationen werden dort angezeigt, zum Beispiel aktuelle Prozessdaten. Durch eine konsequente Pflege mit dem AASX-Package-Explorer werden sowohl die Historie als auch der aktuelle Stand jeder Komponente abgebildet.

Digital Twin mit dem Package Explorer erstellen
Die Software AASX-Package-Explorer wird genutzt, um die Verwaltungsschalen zu erstellen. Hier können sowohl Produktdaten wie Artikel- und Seriennummer, Firmware-Stände als auch aktuelle Prozessdaten, z.B. Motorleistung, eingesehen werden. Unabhängig vom Hersteller sammelt der digitale Zwilling der eingesetzten Komponente alle Daten an einer Stelle und im gleichen Format. In diesem Beispiel sind Phoenix Contact Produkte, aber auch Lenze, Festo, Bosch Rexroth und Pepperl&Fuchs involviert.

Das Abbild der Lasergravurmaschine entsteht aus den digitalen Zwillingen der verbauten Hard- und Software sowie aus zusätzlichen Informationen der Prozesse in der gesamten Maschine. Die Daten gelangen via OPC-UA über die Steuerung an den AASX-Server. Jedes Bauteil trägt mit seinem digitalen Zwilling zum Gesamtbild bei.

Dem Verschleiß auf der Spur
Heute ermöglicht die externe Kommunikation über Cloud oder WLAN den sicheren Fernzugriff, um Anlagen in aller Welt zu überwachen. Steht momentan noch das Monitoring im Vordergrund, verschiebt sich der Schwerpunkt zur vorausschauenden Wartung respektive predictive maintenance. Der Einsatz von digitalen Zwillingen eröffnet hier zahlreiche Chancen. Ziel ist es, frühzeitig auf Verschleiß hinzuweisen und dem Instandhaltungsteam situativ Handlungsempfehlungen zu geben.

Hier ergeben sich durch die Interoperabilität der digitalen Zwillinge neue Möglichkeiten. Denn die Daten werden sowohl über Unternehmensgrenzen hinweg als auch über den gesamten Lebenszyklus einer Maschine genutzt. Vorteile sind beispielsweise, dass Vorschläge zur Fehlerbehebung ergänzt, korrigiert und für die jeweilige Anwendung immer weiter optimiert werden können.