Digitalisierungs-Applikationen für Maschinen- und Anlagenbauer

Auf der „SPS IPC Drives“ 2017 zeigt Siemens Applikationen und Beispiele, wie Maschinen- und Anlagenbauer mit der Digitalisierung ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern können. So präsentiert das Unternehmen unter dem Motto „Discover the Value of the Digital Enterprise“ in Halle 11 Erweiterungen seines Digital Enterprise-Portfolios: Diese reichen von neuen Softwareversionen für effizienteres Engineering über digitale Antriebssysteme bis hin zum Cloud-basierten IoT-Betriebssystem MindSphere.

„Mit unserem umfassenden Portfolio an Software-basierten Systemen und führenden Automatisierungstechnologien über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg unterstützen wir die Fertigungsindustrie bei der digitalen Transformation“, erklärt Jan Mrosik, CEO der Siemens-Division Digital Factory. Diese führende Stellung soll konsequent ausgebaut werden. Dazu gehörten die geplanten Übernahmen von TASS, einem weltweiten Anbieter von Simulationssoftware sowie von Engineering- und Test-Services mit Fokus auf der Automobilindustrie, und von Infolytica, einem Anbieter von Software-Tools für Elektromagnetik-Simulation im Niederfrequenzbereich. Andererseits will Siemens das eigene Soft- und Hardware-Angebot weiterentwickeln. „Beispiele hierfür sind das TIA Portal, mit dem sich der Engineering-Aufwand um bis zu 30 Prozent reduzieren lässt, und MindSphere, unser Cloud-basiertes offenes Betriebssystem für das Internet der Dinge“, erklärt Mrosik. Das ermögliche Unternehmen unterschiedlichster Branchen, neue digitale Services und Geschäftsmodelle zu entwickeln.

Erweiterte Digital Enterprise Suite für die Fertigungsindustrie

Durch seine Offenheit wächst das Ökosystem rund um MindSphere weiter an. Auf dem Nürnberger Messegelände zeigen Siemens und Partnerunternehmen zeigen und rund 20 Partnerunternehmen wie Amazon Web Services, Atos, Evosoft und Rittal 1.400 die verschiedenen Einsatz- und Anbindungsmöglichkeiten des Systems. Unter anderem stellen Maschinen- und Anlagenbauer neue, auf MindSphere basierende Services und Geschäftsmodelle vor, mit denen sich beispielsweise die Effizienz und die Produktivität erhöhen lassen.

Außerdem präsentiert Siemens die Version 15 des „TIA Portals“, welche die Effizienz im Engineering – etwa durch eine vereinfachte Robotik-Integration – weiter erhöht. Durch die virtuelle Inbetriebnahme mit „PLCSIM Advanced“ und der Version 12 der Software „NX MCD“ lassen sich komplette Maschinen hinsichtlich Funktionen und Performance virtuell testen und optimieren – und so ihre Entwicklungszeit deutlich verkürzen.

Die Verschmelzung der virtuellen und der realen Produktionswelt veranschaulicht exemplarisch das Exponat einer hochleistungsfähigen Füll- und Verschließmaschine für die Pharmaindustrie von Bausch + Ströbel. Das Unternehmen will mit den integrierten Hard- und Software-Lösungen von Siemens die Effizienz im Engineering bis 2020 um 30 Prozent steigern und setzt dabei auf die konsequente Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette.

Innovationen für die digitale Transformation der Prozessindustrie

Durchgängig optimierte Prozesse sichern die Wettbewerbsfähigkeit in der Prozessindustrie. Mit dem Digital Enterprise für die Prozessindustrie und dessen Herzstück, dem digitalen Zwilling (dem virtuellen Abbild einer realen Maschine oder Anlage), beschleunigen Anwender die digitale Transformation ihrer Anlagen. „Unser Domain Know-how schafft die Grundlage für eine Optimierung aller Prozesse über den gesamten Lebenszyklus – auch in bestehenden Anlagen“, ist Jürgen Brandes, CEO der Siemens-Division Process Industries and Drives, überzeugt. Ein konkretes Beispiel sei das neue IoT-fähige Antriebskonzept „Simotics IQ“. Ausgestattet mit Funktionen zur Erfassung von Motordaten und integrierter MindSphere-Konnektivität – „Simotics Connect“ – ermöglichte es datenbasierte Services, etwa im Bereich vorausschauender Instandhaltung, die Kunden neue Geschäftsmodelle ermöglichten.

Entscheidende Vorteile bietet der digitale Zwilling auch bei der Optimierung von Anlagen – vom Engineering über den Betrieb bis hin zur Wartung. Hier ermöglicht die Simulations-Software „Simit“ in der neuen Version 9.1. nun eine einfachere Kombination der virtuellen Inbetriebnahme und dem Operator-Training von Anlagen. Anwender können so die Inbetriebnahme in der Praxis um bis zu 60 Prozent beschleunigen und gerade auch bei Anlagenumbauten und Migrationen ungewollte Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren.

Zudem zeigt Siemens den Einsatz innovativer IT-Technologien, mit denen Bestandsanlagen aufgenommen, mit bildgebender Software digitalisiert und optimiert werden können – etwa durch den Einsatz von Drohnen. Dies ermöglicht insbesondere Kunden in der Prozessindustrie, in der Brownfield-Anlagen mit langen Laufzeiten vorherrschen, einen auf ihre individuellen Anforderungen angepassten Einstieg in die Digitalisierung.

Im Bereich industrielle Kommunikationsnetzwerke und Industrial Security werden unter anderem neue Security-Netzwerkkomponenten, die Cyber Security Appliances, vorgestellt, die – als Teil des umfassenden Siemens-Security-Konzepts eingesetzt – Industrieunternehmen helfen, Cyber-Risiken zu minimieren.

Elektrische Energieverteilung in digitalen Industrieumgebungen

Das möglichst reibungslose Zusammenspiel von Hard- und Software mit einem systematischen Datenmanagement zur Unterstützung von vernetzten Fertigungsprozessen ist auch Voraussetzung für die elektrische Energieverteilung. Produkte und Systeme müssen sich in die industrielle Automatisierungsumgebung integrieren lassen: angefangen bei der elektrotechnischen Planung von Schaltschränken auf Basis digitaler Zwillinge, über die Einbindung kommunikationsfähiger Komponenten in die Automatisierung, bis hin zur Erfassung von Energie- und Anlagendaten und deren Bereitstellung in „MindSphere“.

Die betriebliche Energieeffizienz und Anlagenverfügbarkeit lassen sich auf diese Weise deutlich erhöhen, Betriebsabläufe und Wartung optimieren und der gesamte Wertschöpfungsprozess im Schaltschrank- und Anlagenbau vereinfachen. „Wir zeigen auf der SPS IPC Drives Beispiele der digitalen Energieverteilung“, beschreibt Ralf Christian, CEO der Division Energy Management. Anhand einer Produktionsmaschine demonstriere man die elektrotechnische Planung eines Schaltschranks auf Basis eines digitalen Zwillings sowie die Erfassung der Energie- und Anlagendaten und deren Anbindung an MindSphere.

Unter „MindSphere for Energy“ fasst die Siemens-Division Energy Management ihr Portfolio aus Software und digitalen Dienstleistungen zusammen. Auch an der Niederspannungsschaltanlage „Sivacon S8“ demonstriert Siemens die digitale Energieverteilung. In Verbindung mit dem Planungstool „Simaris control“ können kommunikationsfähige Schaltgeräte und Motorsteuerungen vor Ort, aber auch standortunabhängig, bedient und beobachtet werden. Die Daten der Schaltanlage stehen für übergeordnete Automatisierungs- und Energiemanagementsysteme sowie in MindSphere zur Verfügung. (ig)