Perspektiven der Verwaltungsschale in der Fertigungsautomation

Die Verwaltungsschale als übergreifende Plattform eröffnet vielfältige Perspektiven, um Maßnahmen der Anlagenoptimierung umzusetzen – in der Prozess- ebenso wie in der Fertigungsautomation. Nur welcher Weg führt tatsächlich zu den gewünschten Resultaten? Welche Standards sind nutzbar, wo sind individuelle Lösungen passend zum jeweiligen Use Case der zielführendere Weg? Mit diesen viel diskutierten Fragen wird sich unter anderem der 23. VDI-Kongress AUTOMATION am 28. und 29. Juni 2022 in Baden-Baden beschäftigen.

Modellierung digitaler Produktzwillinge

Digitaler Produktzwilling trifft digitalen Anlagenzwilling: Am Beispiel der Elektrolyseur-Fertigung wird Dr.-Ing. Miriam Schleipen, Chief Research Officer, EKS InTec GmbH, Weingarten, im Rahmen des Kongresses aufzeigen, welche Anforderungen bei der Modellierung digitaler Produktzwillinge zu erfüllen sind und welche Vorteile simulierte Produktinformationen für die virtuelle Inbetriebnahme von Produktionsanlagen bieten. Nach ihren Worten hat die Verwaltungsschale auch und gerade in der Fertigungsautomation eine bedeutende, weiterwachsende Rolle: „Bei der Verknüpfung von Produkt- und Anlagenzwilling und insbesondere bei der Definition sinnvoller Anwendungen in der Praxis handelt es sich um Themen, die derzeit aktiv vorangetrieben werden und die nicht nur die Komponentenhersteller beschäftigen.“ 

Beispiel Elektrolyseur-Fertigung

Im Rahmen ihres Vortrags auf der AUTOMATION 2022 stellt Dr. Schleipen einen möglichen Lösungsansatz für die Elektrolyseur-Fertigung auf Basis von AutomationML als Datenaustauschformat vor. Als etablierter Standard im Bereich Engineering von Produktionsanlagen ist AutomationML eng verwoben mit den Zielen der Industrie 4.0 Verwaltungsschale, die sich auf den kompletten Lebenszyklus sowie auf unternehmensübergreifende Anwendungsfälle bezieht. Dr. Schleipen: „Wichtig ist es dabei, sich der Unterschiede zwischen nötigen Informationen im Produktzwilling und im Anlagenzwilling bewusst zu werden. Nicht alles, was an Integration technisch machbar ist, muss auch zwangsläufig umgesetzt werden – alle Projekte sollten sich am praktischen Nutzen und dem erwartbaren Mehrwert messen lassen. Dabei sind die Beteiligten vom Maschinenbauer über Komponentenhersteller bis zum Anlagenbetreiber gemeinsam gefordert.“

Lösungswege für die Schnittstellenthematik

Unter praktischen Aspekten erscheint es ihr höchst sinnvoll, bestehende Tools und Datenaustauschformate, die unterstützt werden, zu nutzen und mit der Verwaltungsschale zu koppeln. Denn die Schnittstellenthematik spielt bei konkreten Use Cases stets eine Rolle: „In der Fertigungsautomation gibt es nicht nur einen, sondern sehr viele Standards. Deshalb erachte ich es als zielführender, nicht auf die eine, visionäre Lösung zu warten, sondern konkret anhand des eigenen Use Cases den passenden Weg zu finden.“ Welche Strukturen sind im Unternehmen bereits vorhanden, worauf ist aufzubauen, welche Stärken lassen sich nutzen, wie lassen sich die eigenen Anforderungen erfüllen? Diese und weitere Fragestellungen spielen dabei eine maßgebliche Rolle.

Von der händischen zur automatisierten Fertigung

Die Elektrolyseurfertigung stellt dafür ein passendes Beispiel dar. Auf der einen Seite spielen Elektrolyseure in der weiteren Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft eine entscheidende Rolle, auf der anderen Seite erfolgt die Fertigung derzeit noch zu großen Teilen händisch, verbunden mit hohem Aufwand und vielen potenziellen Fehlerquellen. „Das birgt gleichzeitig die Chance, schon frühzeitig die Verwaltungsschale und Standards wie AutomationML zu einem optimierten, automatisierten Anlagenengineering zu nutzen. So lassen sich beispielsweise häufiger Fehlerquellen bereits in Simulationen berücksichtigen, um die automatisierten Prozesse grundlegend zu optimieren“, erklärt Dr. Schleipen.

Die Simulationen ermöglichen es, frühzeitig zu betrachten und entscheiden, welche Verarbeitungsschritte sich auf welche Weise abbilden lassen. Welche Domainmodelle sind notwendig, welche Eigenschaften liegen vor, was lässt sich nutzen, wo sind eigene Standards vorhanden? In ihrem Vortrag auf dem 23. VDI-Kongress AUTOMATION wird Dr. Schleipen verschiedene Perspektiven für eine automatisierte Elektrolyseurfertigung aufzeigen. 

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