Stories
12.04.2017

Die ganze Welt der Digitalisierung erleben

... können Besucher auf dem Siemens-Stand auf der Hannover Messe. Auch in diesem Jahr steht hier wieder die Verschmelzung der virtuellen und realen Welt im Mittelpunkt. Getreu dem Messemotto „Creating Value“ werden Beispiele von intelligenten Energiemanagementsystemen über die individualisierte Lebensmittel- und Pharmaproduktion bis hin zum indus­trie­tauglichem Additive Manufacturing gezeigt. Ein weiterer Schwerpunkt: die IoT-Plattform mit neuen Partnern, Apps und Schnittstellen.

Auf einer Pressekonferenz im Vorfeld der Hannover Messe gaben Siemens-Köpfe Einblicke in die Digitalisierungsstrategie, Messeschwerpunkte sowie Neuheiten (Bild: VDE VERLAG)

Produzierende Unternehmen stehen mehr und mehr vor der Herausforderung, individualisierte Produkte in kürzester Zeit und optimaler, gleichbleibender Qualität zu produzieren. Der Schlüssel für eine erfolgreiche Umsetzung liegt nach Siemens-Ansicht in der Digitalisierung. „Nur Unternehmen, die ihre Prozesse ganzheitlich digitalisieren, werden wettbewerbsfähig bleiben“, ist Dr. Jan Mrosik, CEO der Division Digital Factory, überzeugt. So können Unternehmen in einer virtuellen Umgebung auf Basis eines digitalen Zwillings Produkte, Produktionsprozesse und Anlagen simulieren, testen und optimieren. Fertigungs- und die Prozessindustrie werden dadurch in die Lage versetzt, ihre Innovationsgeschwindigkeit und Produktivität zu erhöhen sowie neue Geschäftsmodelle zu generieren. Auch Maschinen- und Anlagenbauer profitieren von den Vorteilen dieser Entwicklung und können diese an ihre Kunden weitergeben.

Der Digitalisierungsansatz in der Fertigungsindustrie

Die Integration von Product Lifecycle Management (PLM), Manufacturing Operations Management (MOM) und Totally Integrated Automation (TIA) in die gemeinsame Kollaborationsplattform Teamcenter ermöglicht einen nahtlosen Datenfluss zwischen allen Schritten der Wertschöpfungskette: vom Produktdesign über Produktionsplanung, Engineering und Produktion bis zum Service – und wieder zurück. „Wir unterstützen unsere Kunden aus der Fertigungsindustrie dabei mit der Digital Enterprise Suite, unserem einzigartigen integrierten Portfolio bestehend aus softwarebasierten Systemen und Automatisierungskomponenten. Den Einstieg in die Digitalisierung stimmen wir dabei eng auf die Bedürfnisse jedes einzelnen Unternehmens ab und entwickeln zusammen eine passgenaue Lösung“, so Dr. J. Mrosik.

Beim Simulationsprozess setzt  Siemens auf drei digitale Modelle (digitale Zwillinge), die in ein Datenmodell integriert werden. Dr. J. Mrosik: „Mit unserem Digital-Enterprise-Portfolio bieten wir unseren Kunden zukünftig die Möglichkeit, ihr Produkt vollständig in einer digitalen Welt zu erschaffen und zu simulieren. Die durch Simulation gewonnenen Daten werden an das CAD-System zurückgespielt, das Design entsprechend optimiert, um dann mit dem verbesserten digitalen Zwilling erneut in die Simulation einzusteigen und mehrere Zyklen zu fahren.“ Er verweist darauf, dass man in der realen Welt von dieser Vorgehensweise heute zumeist noch weit entfernt sei. Stand der Dinge sei, dass im CAD-System ein Entwurf geschaffen, ein Prototyp ­gebaut und dieser in der realen Welt getestet wird. Die aus dem Test gewonnenen Erkenntnisse fließen danach in den De­signprozess zurück, ein optimierter Prototyp wird gebaut usw. „Im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen Beispiel eines digitalen Zwillings geht hier viel Zeit verloren und die Zahl der Testzyklen muss auf eine gewisse Anzahl beschränkt ­werden, damit die Kosten nicht aus dem Ruder laufen“, so der CEO.
Weitere Vorteile ergeben sich durch einen digitalen Zwilling im nachgelagerten Produktionsprozess: Die Fertigungsstraße wird designt, der Workflow in der digitalen Welt ­simuliert, getestet und zugleich verifiziert, dass das simulierte Produkt wie gewünscht produzierbar ist. Dabei sind zudem Materialfluss, Puffer usw. simulierbar. „Dazu lassen sich vom digitalen Zwilling des Produkts und dem digitalen Zwilling der Produktion auf Knopfdruck der NC- und der PLC-Code automatisch generieren. Im nächsten Schritt wird dann in der ebenfalls digitalen Welt der automatisch generierte Code auf dem digitalen Zwilling der PLC laufen gelassen und mit dem digitalen Zwilling der Produktion verknüpft. Somit ist eine virtuelle Inbetriebnahme möglich, bei der geprüft werden kann, ob der automatisch erzeugte Code funktional richtig ist“, erklärt Dr. J. Mrosik die Vorteile der Verknüpfung der digitalen Zwillinge.

Mehrwert wird dabei über das offene, cloudbasierte IoT-Betriebssystem Mindsphere geschaffen: Angeschlossen an Mind­sphere lassen sich große Datenmengen schnell sowie effizient auswerten und Schwachstellen aufdecken. Dazu wurden bereits eine große Zahl an Partnern mit ihren Lösungen ins Boot geholt, zum Beispiel SAP Hana, Microsoft Azure, IBM Watson IoT und nun neu auch Amazon Web Services. Apps werden zudem von Partnerunternehmen, wie Atos, Accenture oder Evosoft entwickelt. Aber auch jedes andere Unternehmen kann Apps auf der Mindsphere über die nun offen gelegten „Northbound-API“ einbringen. Besucher des Siemens-Stands können sich darüber in der „Mindsphere-Lounge“ informieren.

 

(Bild: Siemens AG)

Neben der großen Zahl an neuen Apps werden hier zudem Neuerungen für die bestehenden Apps Fleet Manager und Visual Analyzer gezeigt. Um den herstellerunabhängigen Anschluss von Assets zu erleichtern, ist eine South-Bound-API für weitere Protokolle in Vorbereitung.

(Bild: Siemens AG)

Am Siemens-Stand in Hannover ebenfalls mit dabei, ein Beispiel aus der Praxis, an dem die Vorteile der Digitalisierung live demonstriert werden. Es stammt aus der Milchproduktion und zeigt, wie Unternehmen der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie mit Digitalisierungslösungen flexibel auf sich ändernde Marktanforderungen wie die wachsende Vielfalt an Geschmacksrichtungen reagieren können. Dies reicht von der Milchverarbeitung bis hin zur Abfüllung, Verpackung und Etikettierung.

Neuheiten aus der Division Digital Factory

Zu den Innovationen für die diskrete Fertigung, die in Hannover gezeigt werden, gehört eine erweiterte Version des Engineering-Frameworks TIA Portal V14, die sich durch Offenheit zu anderen Systemen auszeichnet. Mit neuen Basic-Industrie-PC in Box- und Panel-Format setzen Serienmaschinenbauer, Distributoren und Systemintegratoren kostengünstig Automatisierungsanwendungen um. Sie eignen sich besonders für HMI(Human Machine Interface)-Anwendungen, Montagearbeitsplätze, Lager und Logistik, zum Datensammeln sowie zur Fertigungsvernetzung und einfachen Bildverarbeitung.

Zudem wird ein neues Antriebssystem aus Umrichter Sinamics S210 und Simotics-S-1FK2-Motoren präsentiert, das die Projektierung im Maschinenbau vereinfachen soll. Ein weiterer Messe-Schwerpunkt ist Additive Manufacturing. Der Showcase „Additive Manufacturing“ zeigt, wie ein komplettes Angebot an Software- und Automatisierungslösungen additive Fertigung industrietauglich macht.

Branchenspezifische Lösungen für die Prozessindustrie

In der Prozessindustrie spielen Bestandsanlagen mit langen Laufzeiten sowie unterschiedlichen Systemen und Komponenten eine wesentliche Rolle. „Um die Chancen der Digitalisierung für bestehende Anlagen zu nutzen, sind offene Standards, leistungsfähige Kommunikationsnetze sowie integrierte Automatisierungs- und Antriebstechnologien von großer Bedeutung“, erklärt Dr. Jürgen Brandes, CEO der Process Industries and Drives Division. „Zudem ist es wichtig, den digitalen Zwilling einer Anlage oder ihrer Teilgewerke effizient aufbauen zu können und aktuell zu halten. Hier setzen wir unter anderem auch auf Partnerschaften wie die Kooperation mit Bentley Systems, die es unseren Kunden ermöglicht, realitätsgetreue 3D-Modelle in unser Engineering-System Comos zu integrieren – auch bei bestehenden Anlagen. Betreiber können so durch Simulation und virtuelle Inbetriebnahme Produktivität, Effizienz und Zuverlässigkeit ihrer Anlagen deutlich verbessern.“

Neu wird Siemens in Hannover das Smart Motors Concept präsentiert. Dabei handelt es sich um eine neue Generation kommunika­tionsfähiger Antriebstechnologien. Integrierte Sensoren erfassen Motordaten, wie Temperatur oder Vibration. Die Daten werden dann zur Analyse an eine Cloud-Umgebung, zum Beispiel Mindsphere, transferiert. „Auf diese Weise können Anwender sowohl die Effizienz und Anlagenverfügbarkeit erhöhen als auch die Wartungs- und Serviceaktivitäten optimieren“, stellt Dr. J. Brandes heraus.

Ein weiteres innovatives Highlight auf dem Messestand ist die Version 9 des Prozessleitsystems Simatic PCS 7, das mit dem Engineering-Tool Comos auf Basis einer gemeinsamen Datenplattform arbeitet. Diese Version unterstützt den Industrial-Ethernet-Standard Profinet mit zwei neuen Peripherie-Linien für eine durchgängige Digitalisierung bis in die Feldebene. Flankiert wird dies durch die Siemens-Expertise für Industrielle Kommunikationsnetzwerke für das Digital Enterprise. Diese werden branchen- und applikationsspezifisch konzeptioniert, geplant und implementiert mit durchgehendem horizontalen und vertikalen Informationsaustausch – von der Feldebene über die Automatisierungs- und Leitebene bis hin zu Mind­sphere oder Unternehmens-IT.

Mit dem Sitrans FS230 bringt Siemens die nächste Generation digitaler Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesstechnik auf den Markt. Und das Stromversorgungssystem Sitop PSU8600 sowie die unterbrechungsfreie Stromversorgung Sitop UPS1600 unterstützen nun den offenen Kommunikationsstandard OPC UA.

Und auch in diesem Bereich wird ein Showcase den Nutzen des Digitalisierungsportfolios veranschaulichen. Der Messe-Showcase zur pharmazeutischen Industrie zeigt, wie Unternehmen dieser Branche ihren Produktionsprozess nachhaltig optimieren und flexibilisieren können – bis hin zu Losgröße Eins – bei gleichzeitiger Einhaltung der komplexen Regularien hinsichtlich Qualität und Sicherheit.

 

(Bild: Siemens AG)

Integrierte Lösungen zur digitalen Energieverteilung

Einen weiteren Schwerpunkt in Hannover bildet Totally Integrated Power. Damit zeigt Siemens die Einbindung von Systemen und Geräten der elektrischen Energieverteilung in automatisierten Produk­tionsumgebungen, die alle Phasen im Wertschöpfungsprozess betreffen: das automatisierte Engineering, die ausfallsichere Stromversorgung, die Integration in ganzheitliche Energieeffizienzkonzepte, die Einbindung in die industrielle Automatisierung sowie die Anbindung an Cloud-Plattformen.

Hintergrund ist, dass sich Energiesysteme weltweit verändern und mit ihnen die Anforderungen an die elektrische Energieverteilung in Industrieanlagen. Einflussfaktoren sind veränderte Lastverhältnisse, eine wachsende Zahl von elektrischen Verbrauchern sowie die zunehmende Vernetzung und Automatisierung in Industrien, Gebäuden und Infrastruktur. Hinzu kommen strengere Normen und erhöhte Anforderungen an das betriebliche Energiemanagement. Die Folgen: Planung und Betrieb der elektrischen Energieverteilung werden komplexer und die technischen Anforderungen an die zugrundeliegenden Systeme und Produkte steigen – insbesondere im Hinblick auf deren Flexibilität, Kommunikations- und Integrationsfähigkeit. Versorgungssicherheit und wirtschaftliche Komponenten sind für Industrieunternehmen entscheidende Faktoren.

„Dank unserer integrierten Lösungen zur digitalen Energieverteilung können sich unsere Kunden voll auf ihre Kerngeschäfte konzentrieren“, sagt Dr. Beatrix Natter, bei Siemens Energy Management CEO der Business Unit Transformers. „Wir ermöglichen unseren Kunden sich ein eigenes Energiemanagementsystem aufzubauen und so von den Möglichkeiten des Energiemarkts zu profitieren.“

Konkret zeigt Siemens auf der Messe anhand einer Produktionsmaschine die elektrotechnische Planung eines Schaltschranks auf Basis eines „digitalen Zwillings“, bestückt mit vollständig im TIA Portal eingebundenen Komponenten zur automatisiert gesteuerten Produktion sowie zur Erfassung von Energie- und Anlagendaten und deren Anbindung an Mindsphere.

Weiter zeigt das Unternehmen mit der Niederspannungsschaltanlage Sivacon S8 ein weiteres Beispiel digitaler Energieverteilung. Über eine Software lassen sich kommunikationsfähige Schaltgeräte und Motorsteuerungen bedienen und beobachten. Die Daten stehen für übergeordnete Automatisierungs-, Energiemanagementsysteme oder für cloudbasierte Analysesysteme zur Verfügung.

Weitere Schwerpunkte in Hannover

Zusätzlich zum Hauptstand in Halle 9 präsentiert Siemens sein Angebot im Bereich der PLM-Software in Halle 6, in enger Kooperation mit seinen Partnern. In Halle 24 sind reale Kundenapplikationen aus verschiedensten Branchen mit Getrieben und Kupplungen aus der Produktfamilie Flender zu sehen. Vorgestellt wird eine weiterentwickelte Baureihe im Bereich der drehstarren Ganzstahllamellenkupplungen.

www.siemens.com

www.siemens.de/hannovermesse

Hannover Messe: Halle 9, Stand D35

20 Jahre openautomation

Die Grundidee bleibt, die Dimensionen wachsen

„Eine Branche im Umbruch: Anwender fordern in aller Deutlichkeit kostensenkende, flexible und offene Automatisierungslösungen sowie Durchgängigkeit vom Sensor bis zum Management“ – dieser Grundanspruch hat sich über die letzten 20 Jahre nicht geändert, aber die Dimensionen, die neue Technologien mit sich bringen, lassen die Industrie 4.0 Wirklichkeit werden. Immer im Mittelpunkt dabei: Daten – das viel gepriesene Öl des 21. Jahrhunderts. Die Grundidee der vertikalen Integration bleibt, nur das Wording ändert sich heute.

» Weiterlesen ...

Normen

DIN-VDE-Normen einfach online nutzen

Normen aus dem VDE VERLAG

» Mehr Informationen ...

Zum Schmunzeln

Mann beim Bäcker: „Ich hätte gerne vier Brötchen.“
Bäcker: „Wenn Sie nur drei nehmen, gibt es eins umsonst!“
(Mann überlegt, wer hier nun der Vollidiot ist.)
Copyright © VDE VERLAG GMBH, zuletzt aktualisiert am 15.06.2019