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Drahtlose Sensoren sollen Daten für Simulations- und Optimierungsmodelle liefern, die die Wasserssysteme in Echtzeit im Computer abbilden. Das Projekt ICeWater (ICT Solutions for efficient Water Resource Management) ist nur eines von vielen, die zeigen, wie auch die Wasserwirtschaft massiv von der Digitalen Transformation profitieren kann. Bild: Siemens

Siemens treibt digitale Transformation voran

Die Anforderungen der Konsumenten an individualisierte Produkte verändern nahezu alle Branchen. Industrieunternehmen mit Serviceabteilung werden zu Dienstleistungsunternehmen mit Produktion. Siemens hilft seinen Kunden bei der Transformation zu digitalen Unternehmen und stellte auf der SPS IPC Drives 2016 konkrete Kundenanwendungen vor.

Unter dem Motto "Driving the Digital Enterprise" zeigte Siemens integrierte Anwendungen, mit denen Kunden Produktionssysteme und Fertigungsprozesse über den gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte und Anlagen optimieren können. Dabei entwickelt Siemens gemeinsam mit Kunden aus der diskreten Fertigung wie auch aus der Prozessindustrie neue Lösungen für Anlagen- und Fertigungsprozesse.

"Wir treiben den digitalen Wandel aktiv voran. Mit der strategischen Allianz mit Bentley Systems und der geplanten Akquisition von Mentor Graphics bauen wir unser Portfolio für Industriesoftware kontinuierlich weiter aus", sagte Klaus Helmrich, Mitglied des Vorstands der Siemens auf der SPS IPC Drives 2016. "Durch die Kooperation mit Bentley erweitern wir unser Industriesoftware-Ecosystem von 2D- zu 3D-Lösungen. Damit heben wir das Simulationsportfolio unseres Digital-Enterprise-Angebots auf eine ganz neue Ebene. Wir realisieren damit konsequent unsere Vision eines "Digital Twin" von der virtuellen Planung bis zum realen Produkt."

Die angekündigte Übernahme von Mentor Graphics erweitert das Angebot von Siemens um führende Lösungen für das Design, die Simulation und die Produktion von elektrischen und elektronischen Systemen. Grundlage und Voraussetzung für datenbasierte industrielle Services ist MindSphere – das cloud-basierte, offene Internet-of-Things-Ecosystem von Siemens.

"Wir bauen das Ecosystem von MindSphere konsequent weiter aus und freuen uns, Microsoft mit ihrer Cloud-Plattform Azure als Partner ankündigen zu können", sagte Helmrich. Kürzlich wurden bereits Atos und Accenture als Partner im MindSphere-Ecosystem bekanntgegeben. Als offene Cloud-Plattform für Anwendungen in der Industrie eröffnet MindSphere die Anbindung von Geräten und Plug-and-Play-Konnektivität über offene Standards. Sie bietet Datenanalyse, vielfältige Konnektivität, Werkzeuge für Entwickler, Applikationen und Services. MindSphere unterstützt die Kunden beim Auswerten und Nutzen ihrer Daten, um neuartige Einblicke zu erhalten. So können sie die Leistung ihrer Betriebsmittel für maximale Verfügbarkeit optimieren.

MindSphere ermöglicht darüber hinaus völlig neue Geschäftsmodelle, wie zum Beispiel den Verkauf von Maschinenstunden, während der Nutzer etwa von einem transparenten Pay-per-use-Preismodell profitiert. "Mit der Etablierung von MindSphere haben wir eine starke Infrastruktur und somit die Grundlage und Voraussetzung für datenbasierte industrielle Services geschaffen", sagte Helmrich. "Und wir treiben den Ausbau von MindSphere als Basis neuer digitaler Geschäftsmodelle für Industrieunternehmen weiter voran."

Mit zwei Highlight-Exponaten veranschaulicht Siemens seine digitale Kompetenz. Die Highlight-Applikation für die diskrete Fertigung ist eine modellierte Pilotanlage, die die Leistungsfähigkeit des Mechatronics Concept Designers von Siemens PLM Software veranschaulicht. Dazu wurden alle verwendeten Module in einem kinematischen Modell zusammengeführt. Dadurch entsteht eine detaillierte digitale Kopie aller Komponenten, die deren Funktionsweise abbildet sowie das physikalische Verhalten (Mehrkörperphysik) und das Automatisierungsverhalten simuliert. Anwender können so bereits im virtuellen Abbild die Abfolge aller Einzelbewegungen simulieren und optimieren. Zudem bietet der Mechatronics Concept Designer offene Schnittstellen für andere Werkzeuge und ein Gantt-Diagramm mit allen Phasen und Abhängigkeiten. So lässt sich bereits in der frühen Planungsphase erkennen, wo sequenzielle Bewegungen nötig, beziehungsweise parallele Bewegungen möglich sind. Für den Anlagenbauer bedeutet das eine spürbare Verkürzung der Projektlaufzeit, eine schnellere Inbetriebnahme und – durch die Wiederverwendbarkeit vorhandener Daten – eine Vereinfachung beim Nachbau gleicher und ähnlicher Anlagen.

Das zweite Highlight-Exponat zeigt am Beispiel einer Pumpenapplikation die Möglichkeiten der systematischen Optimierung über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage anhand realer Anwendungsfälle. Mit Comos als zentraler Engineering- und Datenmanagement-Plattform steht bei der Planung allen Beteiligten eine einheitliche, laufend aktualisierte Datenbank für eine konsistente Datenhaltung zur Verfügung. Anwender können das beim Engineering erzeugte virtuelle, identische Abbild einer Anlage – den digitalen Zwilling – nutzen, um Inbetriebnahme, Betrieb und Instandhaltung zu simulieren und zu optimieren. Mit Comos Walkinside verfügt der Anwender über eine hochauflösende 3D-Virtual-Reality-Darstellung, die Engineeringdaten visualisiert. So kann schon in der frühen Planungsphase einer Anlage durch das virtuelle Abbild navigiert werden, um zum Beispiel die Zugänglichkeit kritischer Assets zu prüfen. Die Funktionalität des Leitsystems wird mit der Simulations-Software Simit getestet, wodurch mögliche Fehler frühzeitig erkannt und noch vor Inbetriebnahme der Anlage behoben werden können. Durch den bidirektionalen Datenaustausch zwischen Comos und Simatic PCS 7 bleibt der digitale Zwilling immer auf dem aktuellen Stand.

Anlagenbetreiber profitieren von einem durchgängigen und optimierten Informationsfluss auf allen Ebenen des Produktionsprozesses sowie während des gesamten Betriebs. Die Operations Intelligence Softwarelösung XHQ verwandelt die gewonnenen "Big Data" der Anlage in "Smart Data" und stellt aufbereitete Prozess- und Anlagendaten für Management-Entscheidungen nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Das Exponat auf dem Siemens-Stand zeigt das optimale Zusammenspiel aller Komponenten zur Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung anhand des realen Pumpenantriebsstrangs. Die einfache Integration energieeffizienter Antriebslösungen in die Kundenapplikation und die Automatisierungsumgebung über den kompletten Lebenszyklus einer Anlage (Integrated Drive Systems) führt zu einem kürzeren Time-to-profit.

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