Der digitale Zwilling ihrer Anlage, angereichert mit Echtzeitdaten aus dem Prozess – so schöpfen Sie Ihr Potential aus, um in Zukunft noch wettbewerbsfähiger zu werden.

Was kommt Ihnen in den Sinn, wenn Sie den Begriff digitaler Zwillinge lesen? Falls Sie Verantwortung für eine chemische oder pharmazeutische Produktionsanlage tragen, dann denken Sie jetzt wahrscheinlich an virtuelles Training für ihre Anlagenfahrer. Damit sind Sie nicht allein. An dieser Stelle haben digitale Zwillinge schon vielen Betreibern Mehrwert gebracht. Vorarbeiten in virtueller Umgebung können für eine reibungslosere und damit schnellere Inbetriebnahme sorgen, da die Mannschaft sich schon vorher mit der Anlage und deren Betrieb vertraut machen konnte. Doch das ist bei weitem nicht alles, was Sie aus den wertvollen Daten aus dem Engineering herausholen können.

Ein noch viel größerer Nutzen resultiert aus dem digitalen Zwilling, wenn man ihn in Verbindung mit den Real-Time-Daten aus dem Anlagenbetrieb bringt, also die virtuelle Welt mit der realen Welt des Produktionsprozesses koppelt. Noch einen Schritt weiter gehen die, die darüber hinaus die Möglichkeiten des Internet of Things (IoT) einbeziehen, indem sie etwa neue Datenquellen über zusätzliche Sensoren für die Diagnose erschließen.

Beide Aspekte – die Kopplung der Produktionswelt mit dem digitalen Zwilling sowie mit neuen Informationen mithilfe des IoT – eröffnet auch Betreibern von Bestandsanlagen große Potenziale. Meiner Ansicht nach ist es zweitrangig, ob Sie mit dem virtuellen Training ihres Betriebsteams beginnen oder ob Sie mit Hilfe des digitalen Zwillings den einen oder anderen Use Case in einer bestehenden Anlage umsetzen. Das hängt im Wesentlichen von Ihrer Situation und Digitalisierungsstrategie ab. In den meisten Fällen läuft es aber darauf hinaus, dass die meisten Betreiber über kurz oder lang digitale Zwillinge umfassend nutzen werden. Wenn Sie konkurrenzfähig bleiben wollen, kommen Sie nicht darum herum. Die Potenziale sind riesig. Und der Einsatz über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage hinweg wird immer einfacher. Dafür sorgen Ökosysteme, die es ermöglichen, Daten von Planer A, Maschinenlieferant B und Konstrukteur C mit den Prozessen in der Anlage zu verknüpfen, egal welche Tools diese nutzen.

Unverzichtbar wird der digitale Zwilling in Verbindung mit Real-Time-Daten künftig mit Sicherheit für die Instandhalter. In Echtzeit Voraussagen zu treffen, welche Maschine in Kürze ausfallen wird und bei welcher der nächste regelmäßige Wartungseinsatz tatsächlich noch Zeit hat, hilft nicht nur, die Ressourcen des Instandhaltungsteams besser zu planen. Vor allem gewinnt die Verfügbarkeit der Anlage. Ungeplante Stillstandszeiten werden der Vergangenheit angehören. Tatsächlich haben bereits etliche Betreiber dieses Potenzial erkannt.

Und doch ist dies nur ein kleiner Ausschnitt aus den umfassenden Use-Case-Clustern rund um den digitalen Zwilling. Wir haben sechs dieser Cluster identifiziert – angefangen von der Unterstützung bei der Erfüllung der Betreiberpflichten, etwa der Dokumentation der Anlage oder der Einhaltung der Sicherheitsvorschriften bis hin zum KPI-Management. Es sind sechs mächtige Cluster mit unterschiedlichsten Anwendungsfällen. Sie fragen sich zurecht: Wie soll man da beginnen? Was könnten in meiner Anlage die ersten Schritte sein?

Naheliegend ist, die Simulationswelt, die für Schulungszwecke und die Inbetriebnahmephase genutzt wurde, weiter zu nutzen. Der Anlagenfahrer wird in vielen Situationen auch künftig profitieren, wenn er ein Team zur Seite hat, das ihn unterstützt. Beispielsweise, indem es alternative Handlungsmöglichkeiten, etwa nach einer Alarmmeldung, virtuell durchspielt, bevor er sich für die eine oder die andere entscheidet. Weitere Use Cases ergeben sich, wenn man gezielt die Bottlenecks einer Produktion identifiziert und virtuell Optimierungspotenziale testet, bevor man investiert oder Regelungsstrategien verändert. Der dritte mögliche Zugang ist der Blick in die Zukunft. Welche Handlungsoptionen habe ich, falls Szenario A, B oder C eintritt.

Am Ende werden all diese Use Cases, die nach und nach aus der Verschmelzung der digitalen und der realen Welt entstehen, ineinandergreifen und zusammenwirken. Das sollten sie zumindest. Das kann aber nur funktionieren, wenn man bereits bei den ersten Use Cases bedenkt, dass jeder einzelne später als Teil einer ganzheitlichen Plattform Mehrwert bringen muss. Dies sollte man auch dann tun, wenn man seine ersten Anwendungen des digitalen Zwillings ganz pragmatisch auswählt. Grundlage sollte ein offenes Ökosystem in Verbindung mit Software as a Service sein. So ist nicht nur sichergestellt, dass erste vereinzelte Use Cases sich später in das große Ganze einfügen. Der Anwender kann sich so auch wirklich auf seine Anwendungen fokussieren und muss sich nicht mit der IT-Infrastruktur auseinandersetzen. Alles bleibt skalierbar und flexibel. Es entsteht eine Plattformlösung, in der künftig einzelne Use Cases miteinander verknüpft werden können. Mit PlantSight schaffen wir dafür die Grundlagen. Es vereint virtuelle und reale Anlagendaten und -informationen und setzt sie in einen Kontext, der neue Erkenntnisse bringt und dabei hilft, die Anlagenleistung nachhaltig zu optimieren.

Bevor ein Anwender diesen Weg gehen kann, muss er allerdings seine Hausaufgaben machen. Denn ohne strukturierten Ansatz und ein Datenmodell wird es nicht funktionieren. Künstliche Intelligenz spielt hier schon heute und sicherlich auch in Zukunft eine wichtige Rolle. Zum Scheitern verurteilt wäre er auch, wenn er eine Plattform nutzt, die nicht wirklich offen ist. Gerade in der installierten Basis steht und fällt der Mehrwert eines digitalen Zwillings und seine Verknüpfung mit den Betriebsdaten damit, dass das verwendete Ökosystem mit den dort bestehenden Standards umgehen kann. Von einer solchen SaaS-Plattform wird der Anwender sehr viel Nutzen haben und damit immer neue Use Cases gestalten können. Die Integration von Daten endet im Übrigen nicht an der Grenze einer Prozessanlage. In vielen Produktionsbetrieben, beispielsweise der Pharmaindustrie, spielt das Facility Management mit hinein, etwa weil genau definierte Luftkonditionen für die Produktqualität von großer Bedeutung sind. In solchen Fällen gilt es, Building Information Modeling (BIM), digitalen Zwilling und reale Anlage miteinander in Beziehung zu setzen. Dank unseres Partners Bentley Systems können wir hier überzeugende Lösungen anbieten.

Schon heute sind die meisten Anlagenbetreiber in der Prozessindustrie vom Nutzen eines digitalen Zwillings überzeugt. Ich bin mir sicher: In naher Zukunft wird bei jeder Ausschreibung einer neuen Anlage der digitale Zwilling mit angefragt werden. Parallel werden auch mehr und mehr Brownfield-Anlagen davon profitieren. Ein ganzheitlicher Ansatz ist in jedem Fall unbedingt nötig. Sonst entstehen 50 oder 100 voneinander unabhängige Use Cases mit 50 verschiedenen Apps von 50 verschiedenen Lieferanten. Die alle zu pflegen ist Utopie. Es kann nur mit einer offenen Plattform funktionieren. Es genügt aber nicht, einfach nur die Technologie zu etablieren. Es gilt, die digitale Transformation als Ganzes im Blick zu behalten.

Wer diesen Weg gehen will, sollte mit einer Positionsbestimmung starten. Wer weiß, wo er im Hinblick auf Digitalisierung heute steht, wird seine Ziele klar formulieren und auch den Weg bis zur Zielerreichung vorzeichnen können. Man muss das nicht alles allein stemmen. Holen Sie sich dazu unbedingt Berater, die über Branchenkompetenz verfügen und die richtigen Schritte empfehlen können. Denken Sie daran: Man kann viele Schritte machen und doch im Kreis gehen. Wichtig ist ein funktionierender Kompass. Siemens lebt vor, wie das gehen kann. Wir nutzen unsere eigenen Produktionsstandorte als Pilotumgebung. Unabhängige Beratung kann ein Weg sein. Wenn aber die Umsetzung nicht klappt, besteht die Gefahr, dass der Berater auf mangelnde Kompetenzen des Technologielieferanten verweist. Wir haben den Mut, beides zu tun: Unsere Kollegen von Siemens Advanta Consulting können Sie technologieunabhängig beraten. Wir von Comos Industry Solutions implementieren dann aber auch mit PlantSight eine offene, cloud-basierte Plattform, die Sie auf Ihrer Reise der digitalen Transformationen begleitet und Ihnen hilft, langfristig Skalierungseffekte zu erzielen, an die beim ersten Use Case des virtuellen Trainings keiner gedacht hat.

Machen Sie sich auf den Weg !