GPLG · DIGITAL ENGINEERING
Digitaler Zwilling
Verbinden Sie den physikalischen Prozess mit einer nützlichen digitalen Darstellung für die Technik, den Betrieb und die kontinuierliche Verbesserung.
GPLG entwickelt Digital-Twin-Lösungen auf der Grundlage realer Industrieanlagen, Steuerungssysteme und Produktionsdaten. Das Ziel besteht nicht lediglich darin, ein 3D-Modell zu erstellen, sondern die digitale Darstellung mit den Informationen und der technischen Logik zu verknüpfen, die erforderlich sind, um das physische System zu verstehen, zu bewerten und zu verbessern.
PHYSISCH + DIGITAL
Erstellen Sie ein digitales Abbild des tatsächlichen Verhaltens des Systems
Ein nützlicher digitaler Zwilling geht von der physischen Anlage und der zu klärenden technischen Fragestellung aus. Maschinenzustände, Prozesswerte, Alarme, Produktionshistorie, Betriebsmodi und Kontextinformationen können je nach Anwendungsfall mit einem digitalen Modell verknüpft werden.
Das Ergebnis kann technische Analysen, betriebliche Transparenz, Fehlerbehebung, Optimierung und zukünftige Anpassungen unterstützen, ohne dass das digitale Modell als isolierte Visualisierung betrachtet wird.
Der Wert eines digitalen Zwillings ergibt sich aus der Beziehung zwischen dem Modell, den Daten und dem physikalischen Prozess.
GRUNDLAGEN DES DIGITALEN ZWILLINGS
Die physische und die digitale Sicht miteinander verbinden
Sachanlage
Maschinen, Fertigungszellen, Versorgungsanlagen und Prozessanlagen bilden das eigentliche Betriebssystem.
Betriebsdaten
SPS, SCADA, Sensoren, Datenbanken und Anwendungen liefern Zustandsdaten, Messwerte und Verlaufsdaten.
Digitales Modell
Strukturieren Sie die relevanten Ressourcen, Beziehungen, Verhaltensweisen und den technischen Kontext.
Anwendungen
Nutzen Sie die zusammengeführten Informationen für Analysen, Visualisierungen, Optimierungen und technische Entscheidungen.
DIGITALER ZWILLING IN DER FERTIGUNG
Darstellung von Anlagen- und Produktionsinformationen in einem gemeinsamen technischen Kontext
Ein Fertigungs-Twin kann Anlagenstruktur, Maschinenstatus, Produktionsdaten und historisches Verhalten miteinander verknüpfen, sodass Ingenieure und Bediener den Prozess aus mehreren Perspektiven nachvollziehen können.
ARCHITEKTUR
Vom physikalischen Prozess zur ingenieurwissenschaftlichen Erkenntnis
Die Architektur hängt vom Verwendungszweck des Twins ab. GPLG trennt die Bereiche Erfassung, Konnektivität, Daten, Modellierung und Anwendungen voneinander, sodass jede Ebene einen klar definierten Aufgabenbereich hat.
ÜBERGANG VON PHYSISCH ZU DIGITAL
WAS DER ZWILLING BEDEUTEN KANN
Modellieren Sie die Informationen, die für den Anwendungsfall relevant sind
Vermögensstruktur
Stellen Sie Maschinen, Komponenten, Fertigungszellen und deren funktionale Beziehungen dar.
Betriebszustand
Ordnen Sie reale Maschinenmodi, Zustände, Alarme und Prozessbedingungen der digitalen Ansicht zu.
Prozesswerte
Ordnen Sie Messwerte, Zählerstände, Sollwerte und berechnete Werte den entsprechenden Anlagen zu.
Historische Entwicklung
Nutzen Sie gespeicherte Ereignisse und Trends, um den aktuellen Betrieb mit früheren Produktionszeiträumen zu vergleichen.
TRANSPARENZ IN DER TECHNIK
Industriedaten in ein Modell umwandeln, das Ingenieure auswerten können
Die digitale Darstellung kann Informationen zusammenführen, die normalerweise über Automatisierungssysteme, Datenbanken, Zeichnungen und Softwareanwendungen verteilt sind, wodurch sich Zusammenhänge leichter untersuchen lassen.
Echtzeitverbindung
Verbinden Sie den digitalen Zwilling mit aktuellen Betriebsdaten, wo dies für die Anwendung erforderlich ist
Echtzeitwerte können über die bestehende Automatisierungsarchitektur mithilfe geeigneter industrieller Schnittstellen erfasst werden. Der Twin benötigt keinen direkten Zugriff auf jede einzelne Steuerung; die Daten können über SCADA, Gateways, Datenbanken oder eine industrielle Datenschicht bereitgestellt werden.
Diese Trennung trägt dazu bei, die Zuständigkeiten des Steuerungssystems zu wahren und gleichzeitig der digitalen Anwendung den aktuellen Betriebskontext zur Verfügung zu stellen.
HISTORISCHER KONTEXT
Vergleiche den aktuellen Betrieb mit dem, was zuvor geschah
Historische Produktionsdaten, Alarme, Ereignisse und Prozessverläufe können zusätzliche Informationen liefern, die ein reines Echtzeitmodell nicht bieten kann. So können Ingenieure Abläufe untersuchen, Betriebszeiträume vergleichen und Zusammenhänge zwischen dem Prozessverhalten und den Produktionsergebnissen erkennen.
Die Datenbank und die Aufbewahrungsstrategie werden entsprechend den Fragen festgelegt, die der Zwilling beantworten muss, anstatt zwecklos unbegrenzte Datenmengen zu sammeln.
SIMULATION UND ANALYSE
Nutzen Sie die digitale Umgebung, um Änderungen zu bewerten, bevor sie in den physischen Prozess einfließen.
Sofern ausreichende Modelle und technische Informationen vorliegen, können Digital-Twin-Workflows die Szenarioanalyse, virtuelle Tests und den Vergleich vorgeschlagener Änderungen unterstützen, bevor diese an den Produktionsanlagen umgesetzt werden.
ANWENDUNGSBEISPIELE IN DER INDUSTRIE
Digitale Zwillinge, die auf praktische technische Ziele ausgerichtet sind
Betriebliche Transparenz
Bieten Sie einen kontextbezogenen Überblick über den Maschinenzustand, den Produktionsstatus und relevante Prozessinformationen.
Fehlerbehebung
Kombinieren Sie aktuelle und historische Informationen, um Ereignisse zu untersuchen und das Systemverhalten zu verstehen.
Technische Änderungen
Bewerten Sie vorgeschlagene Änderungen und deren Auswirkungen auf das bestehende System vor der Bereitstellung.
Optimierung
Nutzen Sie strukturierte Prozessinformationen, um Möglichkeiten zur Verbesserung des Betriebs und der Leistung zu identifizieren.
MODELLTREUE
Die Entsprechung sollte so detailliert sein, wie es die technische Fragestellung erfordert.
Nicht jedes Projekt erfordert eine physikalische Simulation mit hoher Genauigkeit. Manche Anwendungen erfordern ein kontextbezogenes Betriebsmodell; andere benötigen Geometrie, Kinematik, Prozessverhalten oder eine komplexere Simulation.
GPLG definiert das Modell anhand der beabsichtigten Entscheidungen, der verfügbaren Daten und der erforderlichen Genauigkeit, sodass Komplexität nur dort eingeführt wird, wo sie einen nützlichen technischen Mehrwert bietet.
BESTEHENDE SYSTEME
Auf bereits vorhandener Automatisierung und verfügbaren Daten aufbauen
Ein Digital-Twin-Projekt kann auf der Grundlage bestehender SPSen, SCADA-Systeme, Datenbanken, Maschinenschnittstellen und technischer Dokumentationen beginnen. Der erste Schritt besteht darin, zu ermitteln, welche Informationen bereits vorliegen und ob deren Qualität und Kontext für die beabsichtigte Anwendung ausreichend sind.
Zusätzliche Sensoren, Gateways oder Softwareebenen werden nur dort eingeführt, wo sie erforderlich sind, um eine tatsächliche Informationslücke zu schließen.
TECHNISCHER PROZESS
Beginnen Sie mit der Frage, die das Modell beantworten muss
Ziel
Legen Sie fest, welche betrieblichen oder technischen Entscheidungen der digitale Zwilling unterstützen soll.
Bestands- und Datenbewertung
Erfassen Sie die Anlagen, Steuerungssysteme, verfügbaren Signale, den bisherigen Verlauf und die vorhandene Dokumentation.
Architektur
Definieren Sie Konnektivität, Datenspeicherung, Modellgrenzen und Anwendungszuständigkeiten.
Modellentwicklung
Erstellen Sie die erforderliche digitale Darstellung und verknüpfen Sie die relevanten Betriebsdaten.
Validierung
Vergleichen Sie das digitale Verhalten und die Informationen mit dem physischen System und dem vorgesehenen Anwendungsfall.
Evolution
Erweitern Sie das Zwillingssystem entsprechend den sich ändernden Anforderungen an Ausrüstung, Produktion und Technik.
VERNETZTE TECHNOLOGIEN
Digital Twin im weiteren GPLG-Engineering-Umfeld
SCADA-Systeme
Betriebsüberwachung, Alarme, Trends und Prozessinformationen.
Entdecken →Industrielles IoT
Vernetzung und industrielle Datenarchitekturen über Geräte und Anwendungen hinweg.
Entdecken →Datenbanklösungen
Strukturierte Speicherung und historischer Kontext für industrielle Informationen.
Entdecken →Cloud-Integration
Verbinden Sie industrielle Daten mit Remote-Anwendungen und einer skalierbaren Infrastruktur.
Entdecken →DIGITALER ZWILLING
Möchten Sie ein digitales Modell mit Ihrem realen industriellen Prozess verknüpfen?
GPLG kann das physikalische System, die verfügbaren Daten und die technischen Ziele bewerten, um eine praktikable Digital-Twin-Architektur zu definieren.