Digitales Typenschild Wann kommt das digitale Typenschild und was bringt es?

Von Anke Geipel-Kern

Die Idee des digitalen Typenschilds ist ebenso einfach wie genial. Handy raus, QR-Code scannen und alle wichtigen Information über die Maschine sind parat und das über den gesamten Lebenszyklus. Warum Chemieindustrie und Hersteller gleichermaßen von dem Konzept profitieren – darum geht es in zwei Vorträgen auf dem Smart Process Manufacturing Kongress: die Referenten sind Sebastian Rautenberg, Abteilungsleiter Prozessmanagement Industrie 4.0 bei Gemü und Roland Dunker, Digital Transformation Manager bei R.Stahl.

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Das digitale Tyenschild kann mobil über einen QR-Code abgerufen werden und soll alle Informationen im Lebenszyklus eines Apparates bündeln.
Das digitale Tyenschild kann mobil über einen QR-Code abgerufen werden und soll alle Informationen im Lebenszyklus eines Apparates bündeln.
(Bild: JT Jeeraphun - stock.adobe.com)

Das Digitale Typenschild 4.0, ein Projekt des ZVEI und der Helmut-Schmidt-Universität, steht kurz vor der Zielgraden. Mehr Komfort für Hersteller und Anwender verspricht Gunther Koschnick vom ZVEI, der das Projekt mitinitiiert hat. Und das liegt vor allem daran, das die digitale Version des Typenschilds einen deutlich höheren Informationsgehalt besitzen soll als das herkömmliche. Technologisch gesehen ist das digitale Typenschild nichts anders als ein digitaler Zwilling der den Apparat über seinen kompletten Lebenszyklus begleitet also von dessen Planung bis hin zum Zerlegen und dessen Rückführung in die Kreislaufwirtschaft, und wird entsprechend über den Lebenszyklus in der Verwaltungsschale mitgepflegt. Ein Servicetechniker kann jeder Zeit nicht nur die Typenschildinformation abfragen, sondern auch aktuelle Informationen.

Das digitale Typenschild auf dem Smart Process Manufacturing Kongress

Das digitale Typenschild ist ein einfaches, aber geniales Konzept, um den digitalen Zwilling einer Anlage, eines Sensors, eines Ventils u.v.m. immer aktuell zu halten, sagen Sebastian Rautenberg, Abteilungsleiter Prozessmanagement Industrie 4.0 bei Gemü und Roland Dunker, Digital Transformation Manager bei R.Stahl. Was sie schon immer über das digitale typenschild wissen wollten, erfahren Sie von ihnen.

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Die Daten, die auf ein Typenschild gehören, können über einen QR-Code oder RFID einfach auszulesen. Zudem bietet es die Möglichkeit, alle Dokumentationen und Gebrauchsanweisungen in den jeweiligen Sprachen dem Anwender sehr einfach zugänglich zu machen. Produktbegleitende Papierdokumentation soll mit dieser Lösung vollständig abgeschafft werden.

Digitaler Zwilling trifft Digitales Typenschild

Für Roland Dunker, Digital Transformation Manager bei R.Stahl, ergeben sich durch den Einsatz des digitalen Typenschildes jede Menge Vorteile vor allem mit Blick auf das digitale Engineeering, bei dem alle Schritte und Detailplanungen digital, parallel und zeitgleich durchgeführt werden. Die Maschine/ Anlage kann darüber hinaus digital simuliert werden, was ressourcenfressende Muster- und Modellaufbauten überflüssig macht und Iterationsschleifen reduziert. Hierbei entsteht ein Digitaler Zwilling der gesamten Anlage/ Maschine.

In seinem Vortrag auf dem Smart Process Manufacturig Kongress geht er auf neue Konzepte des Anlagenbetriebs ein, die großen Vorteil aus einer direkten Kommunikation von Maschinen- und Anlagenteilen untereinander ziehen sollen. Er erklärt wie starre Kommunikationspfade aus der Automatisierungspyramide aufgelöst werden und eine direkte Kommunikation aller Anlagenteile im Idealfall eine autonome Produktion ermöglichen sollen. Hierbei liefert der Digitale Zwilling (auf Basis der Verwaltungsschale/ Asset Administration Shell kurz AAS) alle Informationen über die jeweils vorhandenen Anlagen, Maschinenteile und Produkte (in der Fachsprache Assets genannt).

Neben dem Digitalen Engineering und der M2M bietet der Digitale Zwilling (auf Basis der Verwaltungsschale/ AAS) durch die Vernetzung von Daten deutlich mehr Vorteile, insbesondere für Anlagenbetreiber. Während des gesamten Anlagen-/ Maschinen- bzw. Produktlebens fallen Daten an, die aktuell nur schwer, bzw. unzureichend für den Anlagenbetreiber nutzbar sind. Durch den Einsatz des Digitalen Typenschilds (gemäß der DIN SPEC 91406) in Kombination mit Verwaltungsschalen erhalten Betreiber einen digitalen und herstellerunabhängigen Zugriff auf alle relevanten Daten und Informationen einer Anlage oder Maschine, bzw. der darin enthaltenen Produkte.

Die Kombination aus Verwaltungsschale und Digitales Typenschild eröffnet dem Anwender zusätzlich die Möglichkeit einen digitalen Produkt Pass zu erzeugen und zusätzlich eigene digitale Daten und Informationen mit Anlagen, Maschinen oder Produkten zu verknüpfen.

Zeit und Kosten im Anlagenbetrieb sparen

In seinem Vortrag zeigt Dunker an Beispielen von vernetzten Produktdaten, wie Anlagenbetreiber bei der Verwendung von Verwaltungsschalen profitieren und erheblich Zeit und Kosten im Anlagenbetrieb sparen können. Dabei betrachtet er Referent insbesondere die folgenden Praxis Use Cases in Kombination mit dem Digitalen Typenschild:

  • Datenverfügbarkeit zu Produkten/ Systemen / Komponenten in der Anlage
  • Dokumentation der Wartungstätigkeiten und das Bereitstellen der entsprechenden Daten zum Audit
  • Unterstützung von Servicetechnikern im Feld durch vereinfachte Remote-Bereitstellung von Informationen.
  • erstellerübergreifendes Asset-Management zur Erfassung wesentlicher Komponenten, insbesondere zur Ersatzteilplanung
  • Direkte Information an Anlagenbetreiber im Fall von Firmware- und Security Patches für vernetzte Produkte in Anlagen und Maschinen
  • vereinfachte Beschaffung von Ersatzteilen und Ersatzprodukten – insbesondere bei abgekündigten, bzw. nicht mehr lieferbaren Produkten

RFID-Tags für mehr Prozess-Sicherheit

Auch Gemue will Prozesssicherheit und Transparenz mit dem digitalen Typenschild erhöhen. Seit dem 01.01.2019 verwendet das Unternehmen RFID Tags zur Kennzeichnung einzelner Produktkomponenten sowie der Endprodukte. Dafür wurden diverse RFID Anbringungsvarianten entwickelt, welche den internen sowie externen hohen fertigungs- als auch wartungsseitigen Ansprüchen gerecht werden. Die Anbringung erfolgt weitestgehend durch ein Aufschweißen und ermöglicht so einen frühzeitigen Zugang zum digitalen Zwilling in einer frühen Fertigungsebene. In allen nachgelagerten Fertigungsprozessen erzielt GEMÜ dadurch eine hohe Prozesssicherheit sowie Transparenz und ermöglicht eine Prozessteuerung beispielweise bei der Chargenrückverfolgbarkeit. Als Weltmarktführer im Bereich der Armaturen und Automatisierungskomponenten bei Ventil-, Prozess- und Regelungstechnik für sterile Prozesse unterstützt die kontinuierliche Weiterentwicklung der Nutzung des digitalen Zwillings die Ansprüche und Anforderungen der Kunden sowie die Prozesssicherheit in der internen Supply Chain.

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Bei der Anbringung der RFIDs wird dem digitalen Zwilling beispielsweise die Information des vorliegenden Artikels zugewiesen, aber auch artikelspezifische Daten wie die vorliegende Chargennummer hinterlegt. Diese Information wird bei der kundenbezogenen Montage der Endprodukte genutzt, um dadurch eine Kundendokumentation der gelieferten Chargen für die Produkte erstellen zu können. Sebastian Rautenberg, Abteilungsleiter Prozessmanagement Industrie 4.0, Gemue erklärt in seinem Vortrag wie eine Nutzung des digitalen Zwillings nachgelagert auch für den Kunden nutzbar ist und so ein papierloser Ablauf realisierbar. wird.

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