Auf der Hannover Messe 2018 zeigt Siemens, wie der FC Bayern München die Champions League gewinnen kann. Dazu wird der Rasen der Münchner Allianz-Arena einfach an die Mindsphere angeschlossen. Rasendaten wie Bewässerungzyklen, Beleuchtungszeiten, Fremdbelüftung, Mäh-Dünge-Zyklen etc. werden erfasst und via Big-Data-Analyse ausgewertet. „So kann man verstehen, wie es dem Rasen gerade geht und dem Greenkeeper auf Basis der Wettervorhersage vorausschauende Tipps zur Pflege geben, damit der Rasen immer schön grün bleibt“, erläutert Dr. Jan Mrosik, CEO der Siemens-Division Digital Factory und Vorsitzender der Mindsphere World. Auf gutem Rasen lässt sich schließlich gut spielen. Leider gilt das auch für den Gegner.
Potenzial von Industrie 4.0 nutzen
Anhand weiterer zahlreicher Beispiele demonstriert Siemens in Hannover, wie Anwender und Verbraucher mit der Implementierung von Digital-Enterprise-Lösungen das Potenzial von Industrie 4.0 nutzen können. Der Fokus liegt dabei auf der branchenspezifischen Umsetzung der Digital-Enterprise-Lösungen über den gesamten Lebenszyklus. Beispiele aus den Branchen Food & Beverage, Maschinenbau sowie Chemie, Fiber und Öl & Gas veranschaulichen, wie Unternehmen jeder Größe und Branche mit individuellen Digitalisierungslösungen ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern können – durch höhere Flexibilität, Effizienz, Qualität und kürzere Markteinführungszeiten. In der Mindsphere-Lounge werden konkrete Use Cases und Referenzen von Siemens und Partnern wie OEMs sowie die vor Kurzem gegründete weltweite Nutzerorganisation Mindsphere World präsentiert. Mit an Bord hat das Unternehmen dazu die Mindsphere Version 3.0, die auf Amazon Web Services (AWS) verfügbar ist. Sie bietet eine leistungsfähigere Entwicklungsumgebung mit offener Programmier-Schnittstelle (API/Application Programming Interface) sowie zusätzliche Analysefunktionen und eine erweiterte Konnektivität.
Viele Anknüpfungspunkte in der Prozessindustrie
Jürgen Brandes, CEO der Division Process Industries and Drives betont: „Jetzt ist die Zeit, die sich aus der Digitalisierung ergebenden neuen Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungskette für die Prozessindustrien intensiv zu nutzen.“ Dies gilt für Neuanlagen (Greenfield) ebenso wie für langjährig existierende Bestandsanlagen (Brownfield). Ein erster wichtiger Schritt ist, die im Unternehmen vorhandenen statischen und dynamischen Daten konsequent zu nutzen, um Transparenz über den kompletten Lebenszyklus als Basis für Optimierungen zu schaffen. „Mit unserem Wissen über Elektrifizierung und Automatisierung stehen wir den Unternehmen bei ihrem individuellen Weg zur digitalen Transformation zur Seite. Unser Angebot richtet sich dabei stets nach dem Mehrwert und dem Geschäftsmodell unserer Kunden.“ Hier setzt auch das neue Beratungskonzept „Digitalization Consulting“ von Siemens an, bei dem gemeinsam mit den Kunden die digitalen Möglichkeiten über die gesamte Wertschöpfungskette des Unternehmens ausgelotet und eine Digitalisierungs-Roadmap inklusive Investitionskalkulation erstellt wird.
Eine wesentliche Rolle spielt dabei der digitale Zwilling der verfahrenstechnischen Produktionsanlage. Dieser entsteht während der Engineering-Phase und wird über den Anlagen-Lebenszyklus hinweg aktualisiert und mit weiteren Daten angereichert. Die fortlaufende Analyse von Prozessdaten und zusätzlichen smarten Sensordaten aus der Feldebene einer Produktionsanlage führt zu einer neuen Dimension an Transparenz, mit der sich Wartung und Instandhaltung deutlich verbessern lassen. Entscheidende Vorteile bietet der digitale Zwilling auch bei der Inbetriebnahme. Hier ermöglicht die Simulations-Software Simit in der Version 9.1. eine noch einfachere Kombination der virtuellen Inbetriebnahme und des Operator Trainings von Anlagen. Anwender können so die Inbetriebnahme in der Praxis um bis zu 60 % beschleunigen und gerade auch bei Anlagenumbauten und Migrationen ungewollte Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren.
Intelligente Antriebstechnik
Auf der diesjährigen Hannover Messe präsentiert Siemens auch seine digitale Plattform Sidrive IQ. Sie ermöglicht eine automatisierte Betriebsüberwachung, die anhand von Systemparametern deutlich mehr Transparenz schafft. Damit erhalten Anlagen- und Maschinenbetreiber wertvolle Einblicke in die installierten Antriebssysteme. Mit Konnektivitätslösungen wie Simotics Connect für Niederspannungsmotoren werden relevante Betriebsinformationen erfasst, mit deren Hilfe der aktuelle Zustand festgestellt werden kann. Dies unterstützt den Anwender bei der Bewertung und Beseitigung von operativen Fehlfunktionen, bei der Identifikation von präventiven Maßnahmen zur Vermeidung von ungeplanten Ausfallzeiten und verbessert die Wartungsplanung und -umsetzung.
Durch das Zusammenspiel von Messdaten und digitalen Zwillingen stehen über Sidrive IQ Messwerte, Zustands- und Betriebskennzahlen, Service-Meldungen, technische Produktdaten sowie Ersatzteilinformationen zur Verfügung. Das spart Aufwand und Zeit für die Datenerfassung, vereinfacht die visuelle Analyse und beschleunigt ein qualifiziertes Handeln im Produktions- und Wartungsbetrieb – für ein Antriebssystem oder eine ganze installierte Flotte. Der Abgleich von Betriebs-, Zustands- und Wartungsinformationen auch über mehrere Standorte hinweg bildet die Grundlage zur Optimierung der Kundenprozesse. Damit bildet Siemens mit Sidrive IQ die Basis, um eine höhere Effizienz und gesteigerte Produktivität für die Antriebstechnik über den gesamten Lebenszyklus zu realisieren.
Intelligentes Energiemanagement
Reibungslose Produktionsabläufe und kontinuierliche Prozesse sind ohne jederzeit verfügbare Energie nicht denkbar. Hinzu kommt, dass der stetig wachsende Energiebedarf der Industrie neuartige Lösungen erfordert, um durch höhere Effizienz die Energiekosten dauerhaft zu reduzieren und so die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. Siemens zeigt in Hannover unter anderem die Vorteile des nahtlosen Zusammenspiels von zuverlässigen und sicheren Stromversorgungslösungen, kommunikationsfähigen Messgeräten sowie ausgefeilten Analysemethoden. Auf diese Weise entsteht die benötigte Energietransparenz, die Voraussetzung für optimales Energiemanagement ist. „Hierzu gehört auch der intelligente Umgang mit der steigenden Menge an Daten, die bereits heute in der Energieverteilung zur Verfügung stehen“, sagt Ralf Christian, CEO der Division Energy Management.
Dazu erweitert Siemens sein Stromversorgungssystem Sitop PSU8600 mit neuen Zusatzmodulen zu einer unterbrechungsfreien Gleichstrom(DC)-Stromversorgung. Das DC-USV-Modul UPS8600 nutzt die in den Batteriemodulen BAT8600 gespeicherte Energie, um bei Netzausfällen das System mit Strom zu versorgen. Dies verlängert die bisherige Überbrückungszeit der Puffermodule vom Minuten- bis in den Stundenbereich. Dabei lassen sich alle Ausgänge der PSU8600 (bis zu 36), die jeweils zwischen 4 und 28 V einstellbar sind, bei einem Netzausfall puffern. Zur Maximierung der Pufferzeit für wichtige Verbraucher lassen sich Ausgänge auch gezielt abschalten. Die Sitop PSU8600 eignet sich insbesondere für Branchen mit hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und einfache Integration, wie die Nahrungsmittel- oder Pharmaindustrie. Die erhöhte Verfügbarkeit mit der neuen UPS8600 prädestiniert sie auch für Anwendungen in der Prozessindustrie etwa der Chemie- oder der Öl- und Gasbranche.
Digitaler Assistent für Instandhalter
Siemens bietet Instandhaltern von Anlagen aus der Prozessindustrie mit der Comos Mobile Operations App eine mobile Unterstützung für die Durchführung von Wartungsarbeiten und das Management von Störmeldungen im Feld. Die intuitiv und einfach zu bedienende Oberfläche der App ist übersichtlich in die zwei Bereiche Maintenance (Wartung) und Events (Ereignisse/Störfälle) aufgeteilt. Die Redlining-Funktion der App ermöglicht das direkte Bearbeiten von Dokumenten durch Editieren und Hinzufügen von Informationen – das verkürzt die Reaktionszeiten. Die App ist an das Asset Information Management System Comos angebunden, sodass der Nutzer stets auf alle Anlagendaten zugreifen kann. Über die App eingespielte Informationen wiederum werden mit Comos synchronisiert.
Über den Homescreen gelangt der Instandhalter unter dem Reiter Maintenance direkt in seine Arbeitspakete. Dort sind die anstehenden Wartungstätigkeiten aufgelistet, inklusive weiterer Details, wie beispielsweise benötigtes Material, Wartungsunterlagen und Informationen zum Equipment. Unter dem Reiter Events meldet der Instandhalter Störungen der Anlage. Diesen Störungen kann er Titel, Bezeichnung und Priorität zuweisen. Jedes Ereignis wird mit einem Datums- und Zeitstempel versehen und kann gezielt zur weiteren Verfolgung an eine bestimmte Person andressiert werden. Über die Pinning-Funktion kann der Anwender individuell Arbeitspakete aus der App mit seinem Homescreen verknüpfen und so besonders schnell darauf zugreifen. Durch die Synchronisation mit dem Asset Management System Comos stehen dem Instandhalter stets alle aktuellen Anlagendaten zur Verfügung. Zudem werden die Informationen in Comos als einheitliches System zur Datenhaltung und der Datenbestand des digitalen Zwillings der Anlage somit einfach und schnell aktuell gehalten. Über die Redlining-Funktion können Anwender im Feld Änderungen oder Auffälligkeiten der Ist-Anlagenzustände multimedial mittels Text, Foto und Video dokumentieren. Eine konsistente und durchgängige digitale Datenhaltung bis ins Feld und zurück ist damit sichergestellt. Auf diese lückenlose und einfache Dokumentation des Anlagenzustands können auch Techniker und Ingenieure, die nicht im Feld sind, zugreifen. Für das einfache Erkennen von Assets im Feld ist es möglich, die Objekte mittels QR-Code- oder RFID-Scanner zu erfassen. Die App verfügt über ein mehrstufiges Sicherheitskonzept und kann auch in Umgebungen ohne Internetverbindung genutzt werden. Die Branchen, die von der neuen App profitieren, sind vor allem Industrien aus den Bereichen Wasser und Abwasser, Chemie, Pharma, Öl- und Gas sowie der Energieversorgung.
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Bernd Rademacher
Redakteur
