Industrielle Digital Twin-Projekte sind oft individuelle und kostenintensive Vorhaben. Es fehlen Standards, die Orientierung schaffen. In dem Forschungsprojekt IIP-Ecosphere wollen die Konsortialpartner nun ein Best Practice für den Einsatz der Verwaltungsschale in solchen Szenarien schaffen.
(Bild: Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen)
Der digitale Zwilling hat sich von reinen Simulationsanwendungen zu einem deutlich umfassenderen Konzept stets aktueller, virtueller Repräsentanten von Produktionselementen mit Echtzeitkommunikation entwickelt. Darunter fallen sämtliche Betriebsmittel und Produktionsprozesse (Assets). Durch die Überführung dieser Assets in einen digitalen Zwilling entsteht somit ein weitreichendes Abbild der Produktion. Damit kann der digitale Zwilling einerseits zur kontinuierlichen Überwachung der Assets genutzt werden. Andererseits eröffnet er die Möglichkeit, bestehende Produktionsprozesse zu optimieren und weitere Effizienz- und Flexibilitätssteigerungen zu realisieren. Für die konsistente und interoperable Nutzung von digitalen Zwillingen werden jedoch Standards und Referenzmodelle benötigt. Ohne Informationsmodelle und einheitliche Semantik verlieren Daten schnell an Sinngehalt und Zusammenhang. Vor diesem Hintergrund wurde die Verwaltungsschale, konform dem Referenzarchitekturmodell I4.0 (RAMI 4.0), von der Plattform Industrie 4.0 als standardisierte Struktur eines digitalen Zwillings geschaffen. Die Verwaltungsschale soll den ersten internationalen, marktübergreifenden und genormten Standard zur homogenen und konsistenten Implementierung eines digitalen Zwillings bilden. Zukünftig werden physische und nicht-physische Wirtschaftsgüter, die von einem Unternehmen oder einer Organisation individuell verwaltet werden, durch aktive virtuelle Abbilder repräsentiert. Die so entstehende I4.0-Komponente erweitert das reale Wirtschaftsgut um eine digitale Repräsentanz und integriert reale und digitale Informationswelt mit Hilfe eines konsistenten und standardisierten Informationsmodells.
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Über ein einheitliches Format soll sichergestellt werden, dass alle Komponenteneigenschaften homogen in der Verwaltungsschale abgelegt werden. Dazu wird in der Umsetzung z.B. eCl@ss genutzt. Jede Verwaltungsschale ist in einen Header und einen Body unterteilt. Der Header beinhaltet die eineindeutige Identifikation und beschreibt konsistent zur Verfügung stehende Eigenschaften und Fähigkeiten der I4.0-Komponente. Diese werden im Body über Submodelle spezifiziert, in welchen wesentliche Merkmale und Parameter einer I4.0-Komponente einheitlich beschrieben werden. Im Rahmen ihres Meta-Modells verfügt die Verwaltungsschale zudem über drei Typen: passiv, reaktiv und proaktiv. In ihrer passiven Form liegt die Verwaltungsschale als Datei vor. In ihrer reaktiven Form verfügt die Verwaltungsschale über eine Schnittstelle. In ihrer proaktiven Form ist es der Verwaltungsschale sogar möglich, autonom über I4.0-Sprache nach VDI 2193 mit anderen Verwaltungsschalen zu kommunizieren und zu interagieren.
Ein interdisziplinäres Team aus den Unternehmen Sennheiser, Bitmotec, Rapidminer und Slashwhy entwickelt und erforscht im Rahmen des Forschungsprojekts IIP-Ecosphere eine exemplarische Umsetzung der Verwaltungsschale als Basis für einen standardisierten digitalen Zwilling. Begleitet durch das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover soll eine vollständig autonome, agile und skalierbare Prüfzelle zur Leiterplattenprüfung in der Sennheiser Future Factory als Demonstrator entstehen. Diese Prüfzelle wird über Verwaltungsschalen digital abgebildet, wodurch künftig weitere Prüfzellen flexibel skalierbar und ohne manuelle Systemintegration integriert werden können.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
Industrielle Montagelinien sind vielfältig: Einige arbeiten mit häufig wechselnden Produktaufbauten, während sich andere durch komplexe Prozesse und hohen Abstimmungsbedarf zwischen Werker und weiteren Experten auszeichnen. Das Fraunhofer IGD will Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und künstlicher Intelligenz (KI) unterstützen.‣ weiterlesen
Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen
Die Anforderungen an die Cybersecurity von überwachungsbedürften Anlagen werden deutlich konkretisiert. Betreiber müssen mögliche Gefährdungen ihrer Anlagen durch Cyberangriffe ermitteln und wirksame Gegenmaßnahmen entwickeln. Die zugelassenen Überwachungsstellen (ZÜS) werden zukünftig überprüfen, ob Cyberbedrohungen im Zusammenhang mit dem sicheren Betrieb der Anlagen ausreichend behandelt wurden.‣ weiterlesen
Mit dem Start der Anmeldung öffnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die digitalen Pforten für den 19. Deutschen IT-Sicherheitskongress. Am 10. und 11. Mai 2023 findet der Kongress unter dem Motto 'Digital sicher in eine nachhaltige Zukunft' digital statt.‣ weiterlesen
Die längst verstaubt geglaubte Masche des 'Ich lasse mal einen USB-Stick mit Schadsoftware auf Parkplätzen zum Mitnehmen herumliegen' wurde doch tatsächlich noch einmal aus der Cybercrime-Kiste geholt.‣ weiterlesen
Sonicwall hat den Sonicwall Cyber Threat Report 2023 veröffentlicht. Dieser zweimal jährlich erscheinende Bericht gibt Einblicke in eine zunehmend diversifizierte Cyberbedrohungslandschaft und die sich verändernden Strategien der Bedrohungsakteure.‣ weiterlesen
Smart Factories bieten eine breite Angriffsfläche für Cyberattacken. Deshalb sichert die Freie Universität Bozen ihre 'Smart Mini Factory', eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien, mit der Endian Secure Digital Platform. Neben umfassender IT-Sicherheit ermöglicht die Plattform die Nutzung von Edge Computing und das Management von Rollen und Rechten.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
