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Forschung am digitalen Zwilling

GEFASOFT GmbH

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www.gefasoft.de [1]Gefasoft

IoT4DigitalTwin

Forschung am digitalen Zwilling

Das Projekt IoT4DigitalTwin ist Teil der europäischen Initiative IoT4Industry im Rahmen des Programms Horizon 2020. Geprom Connecting Industries und Gefasoft GmbH haben ein Konsortium gebildet mit dem Ziel, einen digitalen Zwilling bei Celsa, einem spanischen Konzern aus der Metallurgiebranche, zu implementieren.

Bild: ©Sikov/stock.adobe.com [2]

Bild: ©Sikov/stock.adobe.com

Um die Modernisierung von Anlagen kontinuierlich voranzutreiben, schlägt die Europäische Union im Rahmen ihres Programms Horizon 2020 die Ausschreibung IoT4Industry vor, deren Hauptziel es ist, die Produktivität, Rentabilität und Innovationskapazitäten von KMUs zu steigern und ihren Zugang zu Industrie 4.0 und digitaler Transformation zu beschleunigen. Außerdem soll der Marktzugang für neue Produkte und Dienstleistungen von technologischen KMUs verbessert werden, um deren Innovation und Wachstum zu stärken.

Konzept entwickelt

Während der 12-monatigen Projektlaufzeit haben die Unternehmen des Konsortiums ein Konzept für Celsa entwickelt und als Projekt umgesetzt. Es wurde eine Verbindung zwischen der realen Fabrik und einer virtuellen Plattform geschaffen.

Der digitale Zwilling benötigt konsolidierte und zuverlässige Daten aus der Produktionsumgebung als Grundlage für eine genaue Simulation. Konnektivität, Datenerfassung, Überwachung und Steuerung der Produktion in Echtzeit sind zentrale Elemente, um seinen Erfolg sicherzustellen. Die relevanten Daten, wie Maschinenstatus, Auftragsinformationen, Anlagenpositionierung und Prozesswerte, werden in Echtzeit über das MES Legato Sapient bereitgestellt. Die aktuellen Daten werden über ein Gateway gesammelt und über das Web-Frontend vom Legato Sapient angezeigt.

KPIs bereitstellen

Alle Werte werden in einer Datenbank gespeichert und stehen als historische Ressourcen für Analysen und Reports zur Verfügung. Auf Basis der gesammelten Rohdaten erfolgt eine weitere Werteaggregation und die Bereitstellung von projektspezifischen Key Performance Indicators (KPIs). Diese KPIs sind ein wesentlicher Kern für die Prozessauswertung, sowohl für den Ist-Zustand als auch für die Simulation innerhalb des DigitalTwin. „Dank der engen Zusammenarbeit der Konsortiumsmitglieder konnten wir eine disruptive Technologie im komplexen Bereich der Smart Factory validiert werden. Dies war ein wichtiger Schritt, da wir so in der Lage waren, eine digitale Zwillingsplattform in unser MES zu integrieren und somit die Gesamtfunktionalität und Wettbewerbsvorteile unseres Produktes zu erhöhen“, sagt Michael Stöger, Partnermanager von Gefasoft.

Das Ergebnis des Projekts ist ein flexibles und skalierbares digitales Zwillingsmodell, das es ermöglicht, neue Produktionsszenarien zu validieren, ohne den bestehenden Fertigungsprozess zu verändern. Dadurch kann eine sicherere Entscheidungsgrundlage auf der Basis zuverlässiger Echtzeitdaten geschaffen werden, was den Erfolg neuer Investitionen deutlich verbessert.

„Eine der komplexesten Herausforderungen des Projekts war es, kleinen und mittleren Unternehmen eine digitale Zwillingsplattform zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, jeden Produktionsprozess zu simulieren, unabhängig von ihrer Größe und Aktivität. Dies ist ein differenzierender Faktor, da es sich um eine Plattform handelt, die schnell in anderen Produktionszentren und anderen Sektoren repliziert werden kann. Die einfache Erweiterung ihrer Funktionalitäten bietet eine flexible Anpassung an die Bedürfnisse und Anforderungen der Prozesse und somit einen schnellen Return on Investment“, sagt Marc Álvarez, Leiter der Industrie 4.0-Projekte bei Geprom.