Digitaler Zwilling - Digitalisierung greifbar gemacht

von Patrick Franke am 06.12.2017

Digitaler Zwilling Digitalisierung

Digitalisierung greifbar gemacht – dieses Motto ist die Maxime von NXTGN. Auf der SPS IPC Drives 2017 konnten wir diese Maxime als Teil einer Allianz mit den Firmen SMC, Beck IPC und Hirschmann in einem gemeinsamen Projekt veranschaulichen. Greifbar sogar im doppelten Sinne, denn bei dem Messe-Projekt war ein 3D-Bestückungsroboter mit einem Greifarm genauso Bestandteil, wie ein „Digitaler Zwilling“ dieses Bestückungsroboters. Digitale Transformation erfordert Expertennetzwerke und das Messe-Projekt veranschaulicht dies exemplarisch.

Die Rollenverteilung innerhalb der Allianz und die jeweiligen Aufgaben der vier Firmen für dieses Projekt können Sie in unserem News-Blog: „SPS IPC DRIVES 2017 – Sensor to Cloud“ nachlesen.

Sensor to Cloud – und dann?

NXTGN beschäftigt sich mit der Frage: Was können wir mit den Daten anfangen, nachdem Sie in einer Cloud sind? Oder anders gesagt: Wie können wir die Digitalisierung greifbar machen, damit unser Kunden einen Nutzen daraus gewinnen können? „Für uns sind Daten nicht nur dazu da, die Vergangenheit zu bewältigen, sondern vielmehr die Zukunft zu gestalten“. Dieser Satz beschreibt unseren Leitgedanken, denn wir bei dem Projekt für die SPS IPC Drives 2017 demonstriert haben.

Sensor to Cloud ist zwar toll, da Maschinendaten über den IoT-Datenstrom in eine Cloud gesendet werden, aber der Kunde hat dadurch noch keinen wirklichen Mehrwert. Deshalb stellen wir die Frage: Sensor to Cloud – und dann?
Für die SPS IPC Drive 2017 haben wir einen vereinfachten Anwendungsfall erstellt. Ziel war es, aus den Daten, die in die Cloud transportiert werden, einen betriebswirtschaftlichen Anwendungsfall zu erstellen und zu veranschaulichen.

Cloud to Business-Prozess

Die Idee besteht darin, dass durch den Datenstrom aus den IoT Daten die Maschine mit der Office-Welt kommunizieren kann. Die Maschine sagt sozusagen Bescheid, wenn sie Hilfe benötigt und daraufhin wird ein Servicetechniker disponiert. Darüber hinaus kann durch eine entsprechende App – wir nutzen eine Standard Dynamics App von Microsoft, die Connected Field Service App – zusätzliche Informationen, wie z. B. Wartungsverträge, Wartungen, etc. abgerufen werden. Das Ziel besteht somit in einem vorausschauenden Service.

Hierfür ist der sogenannte „Digitale Zwilling“ – eine digitale Abbildung der Maschine – wichtig. Wir verstehen unter dem „Digitalen Zwilling“ eine Beziehungsmatrix um das Produkt. Denn je nachdem, wer auf den „Digitalen Zwilling“ schaut, können unterschiedliche Interessen im Vordergrund stehen:

  • Der Controller möchte wissen, welche Kosten die Maschine verursacht.
  • Ein Wartungstechniker möchte sich über den aktuellen Zustand der Maschine informieren.
  • Der Serviceleiter kann anhand des „Digitalen Zwillings“ in Erfahrung bringen, wo sich die Maschine befindet, wem sie gehört und wer der Kunde ist.

Es lassen sich noch zahlreiche weitere Beispiele anführen, aber im Wesentlichen geht es darum zu verdeutlichen, dass der „Digitale Zwilling“ auf eine Informations-Datenbank zugreift, die über eine entsprechende App abgerufen und je nach Interesse des Betrachters können die für ihn relevanten Daten betrachtet werden.

Der „Digitale Zwilling“

Über den „Digitale Zwilling“ kann sich ein Serviceleiter, dank der Cloud-Technologie ortsunabhängig die entsprechenden Maschinendaten abfragen. Er kann die Konfiguration der Maschine betrachten, einzelne Baugruppen, darüber hinaus aber auch den zugehörigen Wartungsvertrag oder die Dokumentation der Maschine und die in der Vergangenheit abgelaufenen Arbeitsaufträge (z. B. Wartungen, Garantie-Services, etc.).

Außerdem können über den „Digitalen Zwilling“ auch die „digital Properties“ der Maschine im Kontext IoT abgerufen werden. Veranschaulicht an unserem Messebeispiel dem 3D-Bestückungsroboter bedeutet dies folgendes: Wird der 3D-Bestückungsroboter per Fernsteuerung bewegt, kann der „Digitale Zwilling“ die Koordinaten des Greifarms und mit welcher Geschwindigkeit er sich bewegt, anzeigen.

maschine-digitaler-zwilling.jpg

Egal, wer die Maschine von wo und wie steuert, der „Digitale Zwilling“ gibt in Echtzeit die aktuellen Daten der Maschine wieder. Zusätzlich können Anwendungen programmiert werden, wie beispielsweise, dass immer nach 500 Bewegungen des Greifarms eine manuelle Kalibrierung durchgeführt werden muss. Über die Maschinensensoren werden die Maschinenbewegungen erfasst, der zugehörige Gateway übermittelt die Daten an die Cloud und je nach Einstellung erhält der Servicetechniker beispielsweise eine Meldung auf sein Smartphone, dass der 3D-Bestückungsroboter eine Kalibrierung benötigt. Er kann nun einen Servicetechniker disponieren. Dieser Schritt kann allerdings auch automatisiert werden, so dass ein Servicetechniker anhand von festgelegten Kriterien automatisch disponiert wird. Über das System kann der disponierte Servicetechniker alle relevanten Informationen abrufen.

Der hier definierte Prozess mit der Kalibrierung ist lediglich ein vereinfachtes Beispiel, um das grundlegende Prinzip zu verdeutlichen. Im konkreten Kundenprojekt gilt es selbstverständlich einen oder mehrere Prozesse zu definieren, die für den Kunden von Nutzen sind. Was das vereinfachte Beispiel trotzdem veranschaulicht, ist die Kommunikation der Maschine mit der Office-Welt und welcher Vorteil für den Kunden durch die sekundären Produktdaten, die dank des IoT und der Cloud-Technologie jederzeit und von überall abrufbar sind, entsteht. Vorausschauender Service ist auf diese Weise schon heute möglich.

Dank der Cloud-Technologie und unserem Ansatz Cloud to Business-Prozess ist die Proaktive Wartung im Kontext der Digitalisierung ein wichtiger Kernpunkt bei der Implementierung von IoT im Unternehmen. Wenn auch Sie mit Hilfe der Daten die Zukunft gestalten wollen, dann laden Sie sich gleich hier unser Whitepaper: "Proaktive Wartung als Grundlage neuer Geschäftsmodelle" herunter. 

Whit

Kategorien: Digitalisierung, Internet of Things

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