Die Digital Twin Plattform von R. Stahl auf Basis von twinsphere (Quelle: conplement)
In der Prozessindustrie, insbesondere in Bereichen wie Öl- und Gasförderung, Chemie oder Marine, sind sichere und effiziente Wartung sowie die regelmäßige Kontrolle von Maschinen von höchster Wichtigkeit. Die Gefahr einer Explosion setzt in diesen dafür sensiblen Industriezweigen enge Sicherheitsstandards voraus, die eine umfassende Vernetzung von Systemen, wie sie für die Erfüllung von Standards in der Industrie 4.0 oft angesetzt wird, erschweren. Traditionelle Methoden zur Verwaltung von Gerätedaten und Sicherheitsinformationen stoßen bei der Masse an Daten an ihre Grenzen, denn manuelle Prozesse wie das Durchsuchen von Papierdokumenten, unzureichende Informationssysteme und Sicherheitsbedenken binden wertvolle Ressourcen. R. Stahl erkannte, dass für seine Kunden Bedarf an einer Lösung bestand, die effizienten Zugriff auf Gerätedaten/-informationen gewährleistet und gleichzeitig den Sicherheitsanforderungen und besonderen Gegebenheiten von hochgeschützten Anlagen entspricht.
Kompetenzen zusammengeführt
R. Stahl hat früh das Potenzial der Verwaltungsschale erkannt, ist aktives Mitglied der IDTA und treibt beispielsweise als Lead für das Submodell Maintenance Instructions die Standardisierung mit voran. Bereits 2021 entschied sich das Unternehmen daher, eine erste Demonstratorlösung zu realisieren, um die Möglichkeiten des digitalen Zwillings zu verdeutlichen. Ziel war es, seinen Kunden die Möglichkeiten dieser Technologie aufzuzeigen und gleichzeitig die für die Prozessindustrie relevanten Anwendungsfälle zu identifizieren. Dieses Vorhaben unterstreicht die Expertise von R. Stahl, technische Innovationen mit umfassendem Domänenwissen zu verknüpfen.
Gemeinsam mit conplement wurde in einer Workshop-Reihe aus den groben Anforderungen ein detailliertes Konzept für den Demonstrator entwickelt. Zu den wesentlichen abgebildeten Anwendungsfällen zählten das digitale Typenschild und die Dokumentenübergabe. Die intensive Verprobung ermöglichte es R. Stahl, praxisrelevante Anwendungsfälle für seine Kunden abzuleiten und ein Konzept für eine umfassende Digital Twin Plattform zu erstellen.
Auf dieser Grundlage und den gewonnenen Erkenntnissen entwickelte conplement in enger Zusammenarbeit und im Auftrag von R. Stahl im Jahr 2023 eine innovative Lösung für digitale Zwillinge. R. Stahl brachte dabei sein tiefes Verständnis für die Anforderungen auf Kundenseite sowie die Fähigkeit ein, dieses Wissen in praxisorientierte Lösungen zu übersetzen und erfolgreich am Markt zu kommunizieren. Dies und die Kombination von technischem Verständnis der Ex-Schutz-Experten zur AAS mit der Umsetzungserfahrung von produktiven AAS-Lösungen von conplement ermöglichten es, eine Lösung zu schaffen, die den Kunden in der Prozessindustrie erlaubt, spezifische Anwendungsfälle effizient und produktiv zu nutzen. Neben der Beratung zur Modellierung und Erstellung der digitalen Zwillinge implementierte conplement die Plattform, die nahtlos in die bestehende Systemlandschaft von R. Stahl integriert wurde. Als AAS-Infrastrukturplattform kam die etablierte SaaS-Lösung twinsphere Suite von conplement zum Einsatz.
Ein wichtiger Bestandteil des Projekts war die Entwicklung eines nutzerzentrierten UX-Konzepts durch conplement. Dieses wurde zunächst als interaktiver Prototyp auf der Messe SPS – Smart Production Solution 2023 vorgestellt. Sieben Monate später präsentierte R. Stahl die fertige Digital Twin Plattform auf der Achema 2024.
Der Erfolg des Projekts basiert auf der einzigartigen Kombination aus einer maßgeschneiderten Lösung, der Digital Twin Plattform, und dem Einsatz der etablierten Software twinsphere als AAS-Infrastruktur. Der durchgängige Ansatz von conplement, der Kunden in allen Projektphasen – von der Ideenfindung über die Anforderungserhebung und Implementierung bis hin zum Betrieb – unterstützt, ermöglichte es, eine wirtschaftliche, performante und sichere Lösung in kürzester Zeit zu realisieren. Diese Herangehensweise vereinte die Vorteile individueller Lösungen mit der Effizienz bewährter Standards und schuf eine Lösung, die spezifische Anforderungen erfüllt, ohne zeitliche oder finanzielle Rahmen zu sprengen.
Die Basis der Digital Twin Plattform sind zunächst sechs Anwendungsfälle, die speziell auf die Anforderungen von sicherheitskritischen Branchen zugeschnitten sind:
Remote-Zugriff auf Verwaltungsschalen
Mit dem Digital-Twin-Portal kann mittels Seriennummer und PIN vom Typenschild von überall und jederzeit auf Detailinformationen in der Verwaltungsschale zugegriffen werden. Dabei ist es egal, ob ein Techniker im Feld das digitale Typenschild scannt oder ein Ingenieur im Büro die Verwaltungsschale abruft. conplement entwickelte hierfür ein benutzerfreundliches Interface, welches schnellen und unkomplizierten Zugriff auf relevante Informationen ermöglicht.
Effiziente Rücksendeanmeldungen
Mit der Instanz-Verwaltungsschale wird der Rücksendeprozess von Bauteilen effizient und fehlerfrei gestaltet: Durch das Scannen des QR-Codes auf dem Typenschild wird die Instanz-Verwaltungsschale abgerufen und eine Rücksendung kann ausgelöst werden. Das Rücksendeformular wird daraufhin automatisch ausgefüllt und digital übermittelt. Die von conplement entwickelte Nutzeroberfläche integriert sich nahtlos in Systeme wie das SAP-Servicemodul von R. Stahl, spart Zeit, minimiert Fehler und stellt sicher, dass alle relevanten Informationen jederzeit verfügbar sind.
Direkter Zugriff auf VDI-2770-konforme Dokumentation
Jede Verwaltungsschale enthält alle verfügbaren Dokumente digital sowie strukturiert und klassifiziert gemäß VDI 2770. Sie können in jeder verfügbaren Sprache direkt heruntergeladen werden, wodurch die Papierdokumentation vollständig ersetzt werden kann. Dies ermöglicht es Betreibern, benötigte Informationen schnell und gezielt abzurufen, und verbessert die Effizienz im Dokumentationsmanagement: Relevante Inhalte können ohne das Durchsuchen einer gesamten Betriebsanleitung einfach gefunden werden, versionierte Dokumentenstände werden zur jeweiligen Instanz gespeichert und ein leichter Import in Dokumenten-Management-Systeme auf Kundenseite ist möglich.