Digitale Zwillinge in der industriellen Automatisierung

Das Konzept des Digitalen Zwillings wurde vor fast 20 Jahren eingeführt, aber seitdem weiterentwickelt und in den letzten Jahren speziell in der industriellen Automatisierung eingesetzt. Er stellt eine virtuelle Nachbildung eines physischen Systems oder Prozesses dar, in dem Echtzeit- und Closed-Loop-Überwachung mit realen Daten eingesetzt werden kann, ohne das reale System oder den Prozess zu beeinträchtigen.

So ist es zum Beispiel möglich, einen digitalen Zwilling einer SPS zu erstellen, der dazu verwendet werden kann, ihren Code von Grund auf neu zu erstellen oder ihr aktuelles Programm mit Hilfe von Echtzeitdaten aus der Produktion zu verbessern, ohne jedoch in die reale Produktion einzugreifen. Wenn die Fabrik bereits in Betrieb ist, können Sie mit einer digitalen Zwillingsumgebung neue Bediener in das System einführen, ohne das Risiko einer Abschaltung einzugehen.

Digitale Zwillinge minimieren in der Tat Risiken und beschleunigen die Implementierung eines Kontrollsystems.

Die Realität der digitalen Zwillinge in der industriellen Automatisierung

Im Hinblick auf die digitale Transformation werden Fertigungsunternehmen in der Regel in die Kategorien Innovatoren, Early Adopters, Late Majority und Laggards eingeteilt. Laut Gartner gehören 74 % der Unternehmen zu den letzten beiden Kategorien, die noch keinen digitalen Zwilling entwickelt haben.

Im Gegenteil, die frühen Anwender führen bereits Integrationen zwischen Zwillingen durch. Es geht ihnen nicht mehr darum, einen digitalen Zwilling einer isolierten Maschine zu erstellen. Sie suchen nach einer Integration zwischen Zwillingen, die es ihnen ermöglicht, ein virtuelles Abbild eines ganzen Systems oder sogar einer ganzen Anlage zu erstellen.

Umstellung des gesamten Kontrollsystems in wenigen Stunden

Ursprünglich war es nur möglich, digitale Zwillinge von einzelnen Elementen wie einer SPS zu erstellen. Dies bedeutete, dass nur die Steuerlogik getestet werden konnte. Heutzutage gibt es Lösungen, die es ermöglichen, einen digitalen Zwilling aller Feldsignale zu erstellen, und dies eröffnet unzählige Möglichkeiten.

In der Vergangenheit mussten die Entwicklungen in einer SPS, auch wenn sie in einer digitalen Zwillingsumgebung durchgeführt wurden, Signaltests in der realen Produktionsumgebung durchlaufen. Jetzt ist es möglich, ein virtuelles Abbild des Steuerungssystems mit allen Feldsignalen zu erstellen. Dies ermöglicht es, ein Projekt in einer virtuellen Umgebung vom Anfang bis fast zum Ende zu entwickeln.

Bei Anwendung einer korrekten Methodik kann die Inbetriebnahme auf wenige Stunden reduziert werden. Durch den Einsatz digitaler Zwillinge war AG Solution beispielsweise in der Lage, die Migration des Steuerungssystems einer Fabrik innerhalb von weniger als 8 Stunden nach dem Herunterfahren der Produktion durchzuführen.

Die Notwendigkeit einer Digitalisierungsstrategie

In jedem Fall sind Digital Twins nicht "eine weitere Sache", die Unternehmen als Business Case oder als Proof of Concept entwickeln sollten. Um erfolgreich zu sein, sollten digitale Zwillinge Teil einer globalen Digitalisierungsstrategie sein, die auf Daten basiert und es den Unternehmen ermöglicht, die Auswirkungen jedes einzelnen Schritts zu messen.

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