Integrierte Lösungen über den gesamten Anlagenlebenszyklus

Für Glasproduzenten und Zulieferer eröffnet die Digitalisierung eine große Bandbreite an Möglichkeiten.

 

Digitalisierung ist der wirksamste Hebel in der Glasindustrie, um die Herausforderungen der Zukunft noch besser zu meistern. Entscheidungen können in einer nie dagewesenen Qualität getroffen werden: schnell, fundiert und faktenbasiert. Auf dieser Grundlage können Anlagen zu jeder Zeit und systematisch über den gesamten Lebenszyklus optimiert werden. Dies nützt Produzenten und Zulieferern gleichermaßen. Ein Überblick über die sinnvollsten Stellschrauben.

Integrated Engineering

Die zentrale Datenplattform in der Prozessindustrie nennt sich Comos. Mit ihr können alle am Anlagenprojekt beteiligten Teilanlagenbauer an einem gemeinsamen Datenmodell arbeiten. Mit einem Mausklick können alle für die Automatisierung relevanten Daten direkt von Comos in das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 übertragen werden. Das spart wert­volle Zeit, die normalerweise für die Projektierung der Automatisierungsstrukturen anfällt.

 

Ebenfalls aus Comos heraus können große Teile des Anlagenmodells für die Simulationssoftware Simit generiert werden. So können alle Automatisierungs- und Steuerungsfunktionalitäten getestet und mögliche Fehler noch vor der realen Inbetriebnahme behoben werden. Einmal in Comos erfasste Daten können folglich in mehreren Projektierungsabschnitten ohne Neueingabe verwendet werden. Engineeringteile, die bisher sequenziell durchgeführt werden mussten, lassen sich so weitgehend parallel ausführen. Dies reduziert Zeit und Kosten und erhöht gleichzeitig die Qualität im Engineering. Das Ergebnis des Integrated Engineering ist das virtuelle Abbild der Anlage, also der digitale Zwilling.

 

Für die Entwicklung neuer Maschinen im diskreten Teil der Glasproduktion bietet Siemens mit dem NX ­Mechatronics Concept Designer (MCD) die Möglichkeit, neue Maschinenkonzepte zu validieren. Des Weiteren können die kinematisierten CAD-Daten der Maschine für eine virtuelle Inbetriebnahme genutzt werden. Dies kann entweder mit einer realen Steuerung (HiL – Hardware in the Loop) oder einer virtuellen Steuerung (SiL – Software in the Loop) erfolgen. Mit PLCSIM Advanced und dem Engineering Framework TIA Portal können diese virtuellen Controller zur Simulation von physischen Komponenten erstellt werden. Zudem lassen sie sich für umfangreiche Funktionssimulationen nutzen.

Integrated ­Operations

Die Fortführung des Integrated Engineerings in der ­Betriebsphase nennt Siemens Integrated Operations. ­Die enormen Datenmengen, die während der Produktion entstehen, lassen sich mit einem integrierten Digitalisierungsangebot an Hardware, Software und Services erfassen, aufbereiten und intelligent nutzen. Wichtigste Voraussetzung ist die systematische Erfassung der Prozess-, Anlagen- und Maschinendaten sowie die Integration der Daten aus den verschiedenen Ebenen – vom Feld bis hin zum Management.

 

Durch die einfache Kommunikation zwischen dem ­Prozessleitsystem Simatic PCS 7 und die Softwarelösung Comos MRO (Maintenance, Repair & Overhaul) können Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen beschleunigt und damit auch die Anlagenverfügbarkeit wesentlich verbessert werden.

 

Mit dem bereits bestehenden digitalen Zwilling der Anlage lassen sich nun auch Anlagenfahrer trainieren – ohne die reale Anlage zu beeinflussen. Darüber hinaus können verschiedene Anlagenfahrweisen simuliert und getestet werden – ohne den Produktionsprozess zu stören.

 

Auf der Unternehmensleitebene ist die Operations-­Intelligence-Dashboard-Lösung XHQ eine nützliche Applikation in der Betriebsphase. Sie liefert relevante, systemüber­greifende Daten und KPIs in Echtzeit – kundenindividuell angepasst. Das kann eine Übersicht besonders kosten­intensiver Assets sein. Oder sogar weltweite Ver­gleiche verschiedener Anlagen an mehreren Standorten.

Integrated Services

Die digitale Transformation im Service wird bei ­Siemens großgeschrieben – ohne dabei klassische Supportleistungen zu vernachlässigen. Mit der neuen „Schreibweise“ geht also ein erweitertes Serviceverständnis einher. Gemäß einer Gartner-Studie werden branchenübergreifend bis 2020 zwar bereits 75 Prozent aller Unternehmen eine digitale Transformation durchlaufen haben – doch nur 30 Prozent davon werden laut Erhebung auch Mehrwerte für ihre Kunden schaffen. Es stellt sich also mehr denn je die Frage, wie echte Zugewinne aussehen könnten. Siemens ist nicht zuletzt auch im Austausch mit seinen Partnern der Glasindustrie zu der Überzeugung gelangt, dass digitalbasierte Serviceangebote einen kräftigen Schub geben werden. Zusätzlich zu den klassischen Industrie-Services geht es nun darum, „as a Service“ genau zu definieren und mit Bewährtem zu kombinieren.

Das Beste aus beiden Welten

Die bereits verfügbare und skalierbare Lösung Simatic Virtualization as a Service vereint das Beste aus klassischer und smarter Welt. Entscheidend für die Lebenszyklus-Kosten eines PC-basierten Leitsystems sind neben der Instandhaltung der Hardware-Plattform vor allem die Wartung und Pflege der installierten Software-Komponenten. Das umfassende Servicekonzept nutzt die Möglichkeiten der Digitalisierung, um das gesamte System zu virtualisieren. Dies umfasst ­Serviceleistungen über den kompletten Lebenszyklus, einschließlich der passenden, vorkonfigurierten und bereits getesteten Software-­ und Hardware-­Komponenten – aus einer Hand und optimal aufeinander abgestimmt.

 

Simatic Virtualization as a Service beinhaltet das Setup des Virtualisierungsservers, die Konfiguration der virtuellen Maschinen (VMware), die Installation und Konfiguration des Betriebssystems sowie die betriebsbereite Installation der Simatic-Software. Doch auch während des Lebenszyklus des Virtualisierungssystems erhalten Anwender umfassenden Support bei allen technischen Fragen zu Funktion, Anwendung und Handhabung der eingesetzten Systemkomponenten.

Klassische Modelle

Auch der reine klassische Service hat nichts an Bedeutung eingebüßt. Die Anforderungen und Vorgaben für den Betrieb einer Glasanlage sind sehr spezifisch, insbesondere bei Laufzeiten von 15 Jahren und mehr. Entsprechend unterschiedlich gestaltet sich der klassische Servicebedarf. 
In enger Abstimmung mit seinen Kunden schafft Siemens die Grundlage für:

  • Investitionsschutz
  • Systemverfügbarkeit
  • Modernisierungs- und Servicekosten
  • Abkündigungsmanagement
  • Migrationszyklen und Hochrüstungen
  • Transparenz und Nachvollziehbarkeit
  • Dokumentationssicherheit und ­Qualitätsmanagement

Konkretes Beispiel: Ein modularer und individuell ausgestaltbarer Lifecycle-Services-Vertrag für das Leitsystem Simatic PCS 7 bedeutet niedrigere Total Cost of Ownership (TCO) sowie planbare Kosten für Wartung und Modernisierung. Er stellt die Servicefähigkeit sicher und bietet Langzeit-Lieferfähigkeit von Ersatzteilen sowie eine optimierte Verfügbarkeit der Anlage.

28.09.2018
Bildquellen: Siemens AG

Smarte Brownfield-­Konzepte

Auch für bestehende Anlagen kann ein digitaler Zwilling erzeugt werden. Das ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn Trainings oder Modernisierungen schnell und effizient ablaufen sollen. Zudem können auch im laufenden Betrieb vorbereitende Maßnahmen auf dem Weg zur Digital Factory getroffen werden.

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