Digitaler Zwilling: Intelligente Steuerung durch integrierte Daten

Digitale Zwillinge sind virtuelle Nachbildungen bestehender oder noch zu entwickelnder Industrieanlagen, die alle Gegebenheiten, Betriebsbedingungen und Ereignisse der realen Anlage widerspiegeln. Dadurch ermöglichen sie ein optimiertes System­Design, voraus­schauende Wartung, ein verbessertes Industrieanlagen­Management sowie eine  allgemeine Leistungsverbesserung der Anlagen und Systeme.

Um den aktuellen Zustand einer Anlage zu bewerten bzw. abzuschätzen, setzt die Prozessindustrie neben regelmäßigen Inspektionen in der Regel auf historische und statistische Analysemethoden. Dies ist seit Jahren gängiger Standard. Mit der zunehmenden Verbreitung digitaler Zwillinge ändert sich dies jedoch gerade grundlegend. 

Denn durch die virtuelle Nachbildung der realen Anlagen können selbst komplexe Systeme nahezu in Echtzeit überwacht und analysiert werden. Ermöglicht wird dies über eine digitale Plattform, die Produktions- und Instandhaltungsdaten zusammenführt und auswertet. Anhand der Daten können mögliche Defekte erkannt werden, noch bevor sie auftreten. Zudem lässt sich erkennen, wo die Potenziale liegen, um Effizienz, Wirkungsgrad und Verfügbarkeit der Anlagen zu erhöhen.

Verlässliche Aussagen über die Anlagenperformance

„Ein digitaler Zwilling leistet hilfreiche Dienste während des gesamten Lebenszyklus einer Anlage“, weiß Martin Bergmann, Director Product Management & Strategy Development bei Bilfinger. „Konkret heißt das: Unproduktive Zeiten werden minimiert, Ausfallzeiten eliminiert und die Kosten für Wartung und Instandhaltung durch ein intelligentes System-Design reduziert. Darüber hinaus erlaubt ein digitaler Zwilling die vorausschauende Wartung und optimiert das Anlagen- und System-Management.“

Technologisch basiert dieses virtuelle Anlagenmodell zum einen auf dem Industrial Internet of Things (IIoT) und Simulationssoftware sowie zum andern auf dem breiten Einsatz von Sensoren, mit deren Hilfe kontinuierlich Daten – beispielsweise Temperatur, Druck oder Durchflussrate – gesammelt werden. Hierdurch erlebt der digitale Zwilling gleichsam dasselbe wie die reale Anlage, allerdings virtuell auf einem Computer. „Anlagenbetreiber können die Möglichkeiten der Anlage somit besser einschätzen und ausreizen. Zudem müssen sie sich bei Investitions- oder Instandhaltungsentscheidungen nicht mehr auf ihr Bauchgefühl bzw. starre Wartungspläne auf der Basis von Zeitintervallen verlassen, sondern können notwendige Umbauten oder Reparaturen bedarfsgerecht planen“, sagt Bergmann.

Veröffentlicht in Ausgabe 04.2021

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