Digitale Services Wenn der digitale Zwilling Anlagendaten arbeiten lässt

Konsequent genutzt verspricht der digitale Zwilling den Abbau von Komplexität und einen höheren Nutzen aus den Daten der Anlagenplanung – Integriertes Engineering ist für Zeta eine Kernkompetenz, die das Unternehmen nun in einer Plattform bündelt und als digitale Dienstleistung seinen Kunden anbietet. Für Zeta ist das Teil der Digitalstrategie und eine Abrundung des Angebots als One-Stop-Shop-Provider. Der Plattformnutzer profitiert vom Prozess-Know-how des Systemanbieters und schöpft Mehrwert aus dem digitalen Zwilling.

Saubere, schnelle Planung und Projektabwicklung ist für einen One-Stop-Shop-Provider wie den Liebocher Anlagenbauer Zeta das tägliche Brot und eine Kernkompetenz, erworben in zahlreichen komplexen Engineering-Projekten. Schnell muss es dabei fast immer gehen – von der Konzeptphase bis zur Inbetriebnahme vergehen manchmal nur zwei bis drei Jahre, wie zuletzt bei einer Pilotanlage für Launchprodukte in Wien.

Biotechnologieanlage

Zeitvorteil durch Super Fast Track – Planen auf der Überholspur

Deshalb sind die Mehrzahl der Biopharmaprojekte auf die Zeta spezialisiert ist, Fast Track-Projekte – nur wer hier das entsprechende Know-how hat, bleibt langfristig am Markt und wird mit Folgeaufträgen belohnt. Auf die Aufgaben abgestimmte IT-Werkzeuge, integrierte, digitale Engineering-­Workflows und modernes Projektmanagement sind für die Umsetzung das A&O und Voraussetzung für einen reibungslosen, fristgerechten Ablauf der Turn-Key-Projekte.

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Integriertes Engineering als Kernkompetenz

„Wir haben bei Zeta über die Jahre und auch, um den teuren Standort Österreich zu kompensieren, sehr viel Know-how im integrierten Engineering aufgebaut“, betont Martin Mayer.

Der studierte Maschinenbauer ist seit Herbst letzten Jahres bei Zeta an Bord und treibt nun als „Business Develo­per“ die Entwicklung eines ganz neuen Geschäftsbereiches voran: Smart Engineering Services.

Hinter dem Begriff verbirgt sich für Zeta ein Paradigmenwechsel und eine mutige Entscheidung der Geschäftsführung. Es geht nämlich um ein neues Geschäftsmodell des Anlagenbauers, der künftig sein Know-how im integrierten Engineering nutzen will, um externe Kunden zu unterstützen und zwar sowohl Pharmaunternehmen als auch Anlagenbauer, die vor ähnlichen Herausforderungen stehen wie Zeta selbst.

„Anlagenplaner brauchen intelligente Lösungen, um Durchlaufzeit zu verkürzen, Risiken von Planungsfehlern entgegenzuwirken und die Kostentransparenz schon während des laufenden Projektes zu gewährleisten“, präzisiert Martin Mayer.

Gemeinsam mit Siemens haben die Zeta-Experten deshalb in den vergangenen beiden Jahren eine pharmaspezifische digitale Engineeringplattform entwickelt, die auf zentraler Datenhaltung und der Verwendung intelligenter Templates basiert. Beides bietet die Engineering-Software Comos, die über standardisierte Module verfügt und damit Design- und Engineering-Aufwand der Projekte deutlich reduziert. „Ziel unserer strategischen Partnerschaft mit Siemens ist es, gemeinsam die digitale Transformation von pharmazeutischen Prozessen weltweit voranzutreiben“, erklärt Mayer. Zeta liefert in dieser Partnerschaft das Pharma-Prozess-Know-how und fungiert als Systemintegrator. Siemens steht als Partner weltweit für die Software-Plattformen zur Verfügung – Aufgabenteilung par excellence also.

Zwei IT-Projekte eben den Weg zu den neuen Services

Dem Aufbau der Engineeringplattform vorausgegangen ist ein ambitioniertes IT-Projekt, mit dem Zeta im Engineering- und ERP-Bereich alle Arbeitsabläufe vereinheitlicht, Schnittstellen geglättet und die Datenbasis konsolidiert hat. „Seitdem wickeln wir alle Großprojekte auf einer gemeinsamen Datenbasis und einer Plattform ab“, erläutert Mayer.

Die so geschaffene digitale Planungsumgebung berücksichtigt die spezifischen Arbeitsanforderungen aller Projektpartner und ermöglicht den Zeta-Ingenieuren einen Gewerke übergreifenden und durchgängigen Planungsprozess, an deren Ende ein digitaler Zwilling der realen Anlage steht. Physisch geht es dabei um die 3D-Darstellung eines datenbankzentrierten Anlagenmodells.

Was tun, wenn Engineering-Kompetenz fehlt?

Nun geht Zeta mit einem ganzen Dienstleistungspaket an den freien Markt und die „Smart Engineering Services“ stehen allen Interessenten zur Verfügung. Und damit trifft das Unternehmen momentan den Nerv der Branche, denn der Leidensdruck ist hoch: Überall in der Biopharmaindustrie steigt der Zeitdruck, die Qualitätsanforderungen der anspruchsvollen Klientel sowieso, und da es sich bei den Projekten meist um Millioneninvestitionen handelt, ist strikte Kostenkontrolle gefordert. Erschwerend kommt dazu, dass viele Pharmaunternehmen Engineering-Kompetenz abgebaut haben und händeringend nach Dienstleistern suchen, die entsprechende Engineering- und Maintenance-Services anbieten.

Die Idee von Zeta klingt also vielversprechend: Eine Anlage nicht mehr nur schnellstmöglich planen, zusammenbauen und übergeben, sondern Engineering-Dienstleistungen und den digitalen Zwilling nutzen, um für den Betreiber echten Mehrwert aus den Daten zu ziehen. Nach ersten Kundengesprächen ist Mayer überzeugt davon, dass Zeta eine Dienstleistung erbringt, die ein Softwareunternehmen so nicht leisten kann, weil hier das für einen Systemintegratoren nötige Pharma-Know-how fehle. Im Auge hat er Projekte mit einem Investitionsvolumen um die zehn Millionen Euro und größer.

Ab dieser Größenordnung lohne sich die Installation der Plattform als Planungsumgebung, betont Mayer. „Wir übernehmen dabei die Integration der Schnittstellen, definieren das Anlagenmodell und die Templates, schulen die Projektpartner vom Engineeering-Unternehmen bis zum Apparatenbauer im Umgang mit dem Werkzeug. Für individuelle Kundenanpassungen wurde Siemens als professioneller Partner gewonnen.“

Als großen Effektivitätshebel bei der Planung sieht er definitiv die Durchführungszeit: „Wir können durch Smart Engineering Services Projekte um durchschnittlich 30 Prozent beschleunigen, allein dadurch, dass Schnittstellen entfallen und jeder auf die gleiche Datenbasis zugreift. In der Regel heißt das, die Anlage kann ein Jahr früher an den Start gehen und der ROI tritt entsprechend früher ein.“

Der digitale Zwilling ist ein Multitalent

Auch den Einsatz weiterer Produkte basierend auf dem virtuellen Zwilling will man bei Zeta voran treiben: Elektronische Validierung, Historian „to-go“ und Dashboard „to-go“ gehören dazu. Aber der virtuelle Zwilling kann noch mehr: Virtuelle Inbetriebnahme, Schulung und Instandhaltung – alles dies wird beschleunigt, erleichtert bzw. erst ermöglicht.

Die dazu entwickelten Produkte zielen auf Augmented Maintenance, Operator Trainingssimulation und Anlagenmonitoring & Diagnose ab. Bereits fertig ist das Werkzeug Smart Maintenance Navigator. Dahinter verbirgt sich ein virtueller Assistent, der installiert auf mobilen Endgeräten – Tablets, Smartphones oder Wearables – relevante Informationen für Wartungsintervalle mit den Anlagedaten verknüpft und den Wartungstechniker gezielt durch die Anlage führt und so die Instandhaltung optimiert. Konkrete Daten zu Ersatzteilen bzw. benötigten Werkzeugen für Montage entnimmt der Techniker den digital hinterlegten Handbüchern am Mobilgerät – und all das immer auf dem aktuellsten Stand.

„Keiner muss mehr Dokumente suchen und Unterlagen vorbereiten. In der Instandhaltung treten die Vorteile der Digitalisierung am klarsten zutage“, sagt Mayer. Besonderen Wert haben die Entwickler auf Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit gelegt – IT-Spezialist muss man nicht sein, um den Service zu nutzen. Insgesamt werde bei komplexen Neuanlagen die Einschulungszeiten des Personals reduziert und Wartungsarbeiten könnten deutlich schneller durchgeführt werden, auch weil der Smart Maintenance Navigator den First-Time-Right-Ansatz unterstütze, hebt Mayer hervor.

Hand in Hand mit dem Smart Maintenance Navigator geht übrigens ein weiterer Service: Die Pflege des digitalen Zwillings nach der Inbetriebnahme, denn erst dann kann der Betreiber die Vorteile voll ausschöpfen. Für Zeta schließt sich mit den Smart Engineering Services damit der Kreis zum One-​Stop-Shop-Solution-Provider vollständig.

Digitaler Zwilling als Enabler

Nachgefragt bei Martin Mayer, Business Development

PROCESS: Herr Mayer, Zeta will durch digitale Transformation Komplexität in der Planung von Pharmaprojekten abbauen. Was macht ihrer Erfahrung nach Pharmaprojekte so komplex?

Martin Mayer: Von der ersten analogen Handskizze des Prozesses, über deren Digitalisierung im Verfahrensfließschema, bis hin zur digitalen Integration und Spezifikation von Equipment im R&I-Fließschema wächst ein hochkomplexes Engineering-Projekt, das am Ende ein riesiges Datenvolumen erzeugt hat. Das allein reicht schon aus, um jede Menge Komplexität zu erzeugen. In der Praxis stehen wir aber auch noch vor der Herausforderung diverse Experten-Software-Systeme zu verknüpfen, Schnittstellen zu überbrücken und neue Software-Tools in bestehende Software-Systemlandschaften zu integrieren. On Top kommen dann auch noch oft ein fehlendes gemeinsames Verständnis der Datenverarbeitung und -nutzung und ein Unternehmens-übergreifendes, oft interkulturelles Projektteam.

PROCESS: Wie können denn die Smart Engineering Services helfen, diese Komplexität zu reduzieren?

Mayer: Der Kunde nutzt für den Planungsprozess unsere mit Siemens entwickelte Smart-Engineering-Plattform. Dadurch arbeiten alle Projektpartner in der gleichen Planungsumgebung und auf der gleichen Softwarebasis, nämlich Comos und bei der 3D-Modellierung mit Everything 3D von Aveva. So ermöglichen wir echtes integriertes Engineering vom P&ID bis zur Beschaffung mit allen Vorteilen was Transparenz, Datenkonsistenz und Schnittstellenreduktion angeht. Der digitale Zwilling erleichtert dann die Erstellung der virtuellen Werkzeuge für Inbetriebnahme, Schulung und Wartung.

PROCESS: Wie gehen Sie denn mit dem bereits vorhandenen Softwarepark im Unternehmen um?

Mayer: Grundsätzlich ist es eine Entscheidung des Kunden, ob er bestehende Software integrieren will. Es ist uns bewusst, dass diese Anforderung kommen wird und deshalb arbeiten wir hier mit Siemens an Schnittstellen, die eine Integration unterstützen. Beim Maintenance-Service gilt das bereits jetzt schon. Hat der Kunde bereits ein digitales Wartungsmanagement installiert, sind wir in der Lage, den digitalen Zwilling damit zu verknüpfen.

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