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Digitalisierung in der Prozessindustrie

Digitale Transformation als Effizienzmotor – Vorteile von Industrie 4.0 heute schon nutzen

| Autor/ Redakteur: Jan Rougoor / Dr. Jörg Kempf

Die digitale Transformation ist in vollem Gange und birgt für die Prozessindustrie große Potenziale. Durch die Digitalisierung lassen sich Herausforderungen wie Ressourcenmanagement oder Prozesseffizienz meistern und die Wettbewerbsfähigkeit steigern. Siemens bietet für die Prozessindustrie mit dem Digital Enterprise ein Lösungsportfolio aus Hard- und Software-Komponenten sowie Services, womit Unternehmen heute schon die Vorteile von Industrie 4.0 nutzen können.

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Betreiber, die eine digitale Transformation in ihrem gesamten Anlagen-Lebenszyklus zügig durchführen, können einen deutlichen Wettbewerbsvorteil erreichen.
Betreiber, die eine digitale Transformation in ihrem gesamten Anlagen-Lebenszyklus zügig durchführen, können einen deutlichen Wettbewerbsvorteil erreichen.
(Bild: Siemens)

Für die Prozessindustrie spielt der digitale Zwilling in Form eines durchgängigen Anlagen-Datenmodells über den gesamten Lebenszyklus die Schlüsselrolle. Er liefert die Grundlage für Entscheidungen und Eingriffe in der Produktion (Integrated Operations). Um dieses Modell für den gesamten Anlagenprozess zu erstellen, werden Informationen zu den mechanischen Attributen, dem Verhalten, den Aktivitäten und der Konnektivität eines jeden einzelnen Bauteils benötigt. Es geht also nicht mehr nur um das Sammeln von Daten, sondern um deren Strukturierung.

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Ziel ist es, die Daten aller Anlagenkomponenten zueinander in Bezug zu setzen und so Zusammenhänge und den Prozess als Ganzes virtuell abzubilden. Der digitale Zwilling ist dabei ein zentrales Werkzeug für den Betrieb sowie die Instandhaltung und Modernisierung der Anlagen. Mit ihm wird die statische Dokumentation („As Built”) durch einen dynamischen Ansatz ersetzt. Damit erhält der Anwender Zugriff auf ein „lebendiges” Anlagenmodell, das dem „As Is”-Zustand entspricht.

Mit dem „digitalen Zwilling“ als Kernelement bietet Siemens Lösungen, die für Unternehmen jeder Größe und Branche sowie für Green- und Brownfield-Anlagen geeignet sind. Die Kooperation mit Bentley Systems ermöglicht den Anwendern, bestehende Anlagen mit Context Capture digital zu erfassen. So werden die Daten verifiziert, und der Anlagenbetreiber erhält ein aktuelles dreidimensionales Abbild seiner Anlage. Was sind die zentralen Herausforderungen?

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Konnektivität: Um die Anlagendaten aus dem laufenden Betrieb gewinnbringend zu nutzen, ist eine hohe Konnektivität erforderlich. Dabei ist die sichere und zuverlässige Anbindung von Anlagen an die Cloud ein zentrales Thema für die Prozessindustrie. Die Namur hat mit NOA (Namur Open Architecture) eine Systematik geschaffen, die aus allen Ebenen der Anlagenarchitektur über einen „Second Data Channel“ Daten in die Cloud übertragen kann. Sie ermöglicht eine neue Flexibilität in der Automatisierungsstruktur von der Feldebene bis zu Cloud-Lösungen, wie das offene cloudbasierte IoT-Betriebssystem Mindsphere.

Datenanalysen: Ein Beispiel für den gewinnbringenden Einsatz von Digitalisierungslösungen ist Sidrive IQ, die digitale Plattform für die Erfassung und das Analysieren von Antriebsdaten. Durch Auswertung und Nutzung von Antriebsdaten auf Basis von Mindsphere können Anwender die Produktivität ihrer Assets steigern.

Security: Auch Industrial Security spielt eine Schlüsselrolle: Basierend auf dem „Defense in Depth“-Prinzip, also einer tief gestaffelten Verteidigung, bietet Siemens umfassende Sicherheitsprodukte und -dienstleistungen.

Mit Co-Creation zum Erfolg

Zudem setzt Siemens bei der Entwicklung von Lösungen immer mehr auf die Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden. Es geht darum, das klassische Kunden-Lieferanten-Verhältnis neu zu gestalten und Produkte und Leistungen gemeinsam mit Partnern in einem Co-Creation-Prozess zu entwickeln. Eine dieser Kooperationen ist die mit Sartorius Stedim Biotech (SSB). Mit dem international führenden Zulieferer der biopharmazeutischen Industrie wurde eine langfristige Kooperation im Bereich der Automatisierung vereinbart. Diese sieht vor, dass SSB künftig bevorzugt Automatisierungs-Technologien von Siemens nutzt. Zum Einsatz kommen die Hard- und Software-Komponenten in vielen Produkten und Lösungen, die SSB seinen Kunden für die Entwicklung und Herstellung biopharmazeutischer Arzneimittel, z.B. Impfstoffe und monoklonale Antikörper, bietet.

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