SAP, Hilscher und Pepperl+Fuchs: Der digitale Zwilling

Fortsetzung des Artikels von Teil 6.

Die durchgängige Vernetzung

Die Wertschöpfung beginnt mit dem Konstruktionsprozess beim Anlagenhersteller. Für gewöhnlich wird eine Produktionsanlage mit Engineering- und Konfigurationswerkzeugen entwickelt und betrieben.

Digitaler Zwilling, Hilscher Bildquelle: © SAP

Der digitale Zwilling in der Cloud: Bei ihm laufen in Zukunft die datentechnischen Fäden der Fertigungsanlage zusammen.

Entscheidend ist, dass der digitale Zwilling die Konfiguration beider Anteile exakt abbildet – und nicht nur die generellen Modell-Informationen. Dazu müssen alle relevanten Daten im Wertschöpfungsprozess erfasst werden.

Die zuständigen Lieferanten pflegen also alle sicherheits- und funktions­relevanten Aspekte ihrer Bauteile im Netzwerk ein – inklusive spezifischer Eigenschaften sowie Besonderheiten im Herstellungsprozess und bei der Qualitätsprüfung. Beim Anlagenhersteller wird das Bauteil dann mit der Anlage verknüpft. Spätestens wenn die Her­stellung der Anlage abgeschlossen ist, werden die entsprechenden Anlagenstrukturen, die Besonderheiten im Produktionsprozess (beispielsweise Prüfprotokolle) sowie die komplette Anlagendokumentation (inklusive anlagenspezifischer Wartungs- und Instandhaltungsanleitungen) im SAP Asset Intelligence Network veröffentlicht.

Schließlich wird die Anlage ausgeliefert und beim Endkunden installiert. Dabei ist es wichtig, die tatsächlich installierte Struktur zu erfassen.

Herkules Aufgabe, Hilscher Bildquelle: © SAP

Die Herkules-Aufgabe: Alle für den Wertschöpfungsprozess der Anlage relevanten Daten müssen erfasst und aktuell gehalten werden.

Sind Serviceanbieter für Installation, Wartung oder Reparatur der Anlage verantwortlich, müssen auch sie die Daten entsprechend pflegen.

Der stets aktuelle digitale Zwilling im SAP Asset Intelligence Network und die einheitliche Struktur ermög­lichen es Betreiber und auch Hersteller, jedes Bauteil einer Anlage de­tailliert nach­zuverfolgen. So lassen sich Schwachstellen aufspüren und die Fertigungsleistung permanent verbessern. Voraussetzung dafür ist, dass alle relevanten Bauteile einer Anlage erfasst werden. Gemeint ist nicht jede Schraube. Aber in jedem Fall alle Komponenten, die sicherheitskritisch und damit für ein Monitoring relevant sind.

Damit Komponenten erfasst werden können, ist deren eindeutige Identifikation zwingend.

Verwaltungsschalen RAMI-Modell, Hilscher Bildquelle: © SAP

Die Verwaltungsschalen des RAMI-Modells der Plattform Industrie 4.0 spielen eine Schlüsselrolle in dem Modell des digitalen Zwillings.

Nur so lassen sich Daten und Bauteile einander eindeutig zuordnen. Eine Identifikation kann entweder durch aktive Kommunikation mit der Komponente selbst erfolgen oder aber passiv durch Einscannen von auf den Bauteilen angebrachten Barcodes oder RFID-Tags. Während der Installation einer Anlage identifiziert das Edge Gateway alle relevanten Komponenten und hinterlegt diese mit den zugehörigen Beschreibungsdaten im SAP Asset Intelligence Network. So lassen sich die Bauteile auch bei späteren Austauschprozessen eindeutig zuordnen und der digitale Zwilling der Anlage bleibt immer aktuell.

Das Edge Gateway ist in der Folge dafür zuständig, die real verwendeten elektronischen Bauteile und die ge­samte Struktur mit ihrem digitalen Zwilling zu synchronisieren. Dies entspricht dem Ansatz der Referenzarchitektur für Industrie 4.0 (RAMI 4.0). Diese Architektur beinhaltet die In­dustrie-4.0-Komponente, die ein einheitliches Modell für die Beschreibung von Geräten und Komponenten bereitstellt. Das Erzeugen dieser Komponente entspricht dem Hinterlegen der virtuellen Entität im SAP Asset Intelligence Network.