Digitale Zwillinge erzeugen

Innovation zur vollautomatischen Generierung in der Feldgeräteproduktion

Digitale Zwillinge repräsentierten ein reales Objekt in der digitalen Welt – egal ob es sich um materielle oder immaterielle Objekte handelt. Im Zuge der Digitalisierung wird die automatische Generierung von digitalen Zwillingen zu einer wesentlichen Funktion in der Fabrik der Zukunft. Über eine innovative Lösung wird Dipl.-Ing. Martine Lefebvre, Teamleiterin System Integration, Forschung & Entwicklung, Endress+Hauser Flowtec AG, Reinach (Schweiz) auf der VDI-Kongress Automation 2019 am 02.-03.07.2019 in Baden-Baden berichten.

Softwareverhalten simulieren

Feldgeräte werden aus Gerätefamilien heraus mit jeweils einer großen Anzahl an möglichen Hardwareausprägungen produziert. Das neue Verfahren, das Martine Lefebvre vorstellen wird, ermöglicht es, eine nahezu unendlich große Anzahl an mögliche Ausprägungen der jeweils richtigen digitalen Zwillinge automatisch zu erzeugen – ohne dass das physische Gerät verfügbar oder überhaupt vorhanden sein muss. Dabei erfüllt der Zwilling die Aufgabe, aus der Basis eines Gerätemodells das vom Bediener wahrnehmbare Softwarenverhalten zu simulieren und so zu repräsentieren. Eine vorgesehene Anwendung ist das Engineering eines Feldgerätes, bevor dieses produziert ist. Dabei erfolgt das Engineering am Zwilling, die Einstellungen werden anschließend vom Zwilling bei der Produktion in das Feldgerät übernommen.

Jede Ausprägung eines Feldgerätes ist definiert durch einen Konfigurations-Code. Dieser definiert einmal die Familie und innerhalb dieser die Ausprägungen, wie beispielsweise physikalische Eigenschaften, aber auch Softwareeinstellungen bis hin zur Bediensprache. Jeder Familie ist nun ein sogenannter familiengenerischer Zwilling zugeordnet. Die Realisierung einer individuellen Ausprägung im Zwilling erfolgt über Initialparameter.

Effiziente Umsetzung für die Produktion

Wie kann aber diese Abbildung möglichst effizient im Produktionsprozess umgesetzt werden? Die vorgestellte Lösung besteht in der Erstellung jeweils individueller Modelle der Initialisierung für jede Familie. Allerdings verbietet sich angesichts der großen Anzahl an Familien von mehreren Hundert eine händische Codierung. Stattdessen wurde ein Tool entwickelt, das über eine Semantik das Expertenwissen aufnimmt und den Code für das Initialisierungsmodell automatisch generiert. Im Zuge des VDI-Kongress Automation 2019 wird Martine Lefebvre das Tool und seine Erstellung detailliert beschreiben und erste Erfahrungen im produktiven Prozess vorstellen. Die „Automation 2019“ findet statt am 02.-03.07.2019 in Baden-Baden.