ABB AG

Dr. Sönke Kock, Digital Leader Drives bei ABB, spricht mit publish-industry über die Umsetzung des Digital Twins.

Bild: ABB
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Interview über die erfolgreiche Umsetzung des Digital Twins „Nur Standards kreieren echten Kundennutzen“

18.06.2019

Wer seine Maschinen oder Fertigung digitalisiert, sollte von Anfang an auf das Konzept der Digital Twins setzen. Je mehr Daten mit der Zeit zur Verfügung stehen, desto besser lassen sich Erträge maximieren und Betriebsabläufe und Investitionen optimieren. Allerdings führt der Weg zum Erfolg nur über die von der Plattform Industrie 4.0 festgelegten Standards beim Digital Twin, wie Dr. Sönke Kock, Digital Leader Drives bei ABB, im Gespräch mit A&D zu bedenken gibt.

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Welchen Einfluss kann ABB beim Vorantreiben des Digital Twins in der Plattform Industrie 4.0 einnehmen?

ABB ist von Anfang an seit der Gründung der Plattform Industrie 4.0 als treibende Kraft dabei und wir haben die Standards mit aktiv eingebrachten Ressourcen geprägt. Wir stellen mit Kai Garrels, Leiter Standardisierung und Verbandsarbeit bei ABB Stotz-Kontakt, auch den Vorsitzenden der Arbeitsgruppe 01 ‚Referenzarchitekturen, Standards und Normung‘ in der Plattform Industrie 4.0. Damit ist ABB sowohl in der Plattform der Bundesregierung als auch als Unternehmen selbst ganz vorne dabei, was die Kerntechnologien und Standardisierung betrifft. Besonders aktiv treiben wir das Thema Digital Twin mit der Verwaltungsschale voran. Ganz wichtig ist uns dabei die Integration der semantischen Standards; Stichwort eCl@ss. Dieser weltweite Referenz-Datenstandard für die Klassifizierung und eindeutige Beschreibung von Produkten und Dienstleistungen ermöglicht, dass Produktstammdaten über alle Grenzen hinweg digital ausgetauscht werden können. Bei allen Aktivitäten legen wir das Augenmerk gleichzeitig immer auch auf das Thema Cyber Security.

Welches Ziel verfolgen Sie mit dem Digital Twin: Wollen Sie damit Kunden zeigen, bei ABB wird voll auf Standards und offene Schnittstellen gesetzt?

Das kommunizieren und machen wir sowieso! Für uns ist der Digital Twin ein Credo dafür, immer alle Daten rund um ein Produkt bestmöglich auf Standards basierend zusammenzuführen und unseren Kunden zur Verfügung zu stellen. Der Digital Twin ist sozusagen der Kondensationspunkt all dieser Informationen. Wichtig ist dabei der einfache und transparente Zugang zu allen Daten, um Integrationskosten bei den Lösungen der Kunden zu reduzieren und eine Austauschbarkeit der Daten zu ermöglichen.

Zahlen also alle ABB Ability Lösungen wie der Digital Powertrain konkret in den Digital Twin ein?

Genau! Das war von Anfang an unsere Strategie mit all unseren Lösungen rund um ABB Ability – egal ob es ein Smart Sensor, Motor, Frequenzumrichter oder der komplette Antriebsstrang ist. Jedes Objekt besitzt einen Digital Twin, der alle Daten sammelt. Dabei liefern jeder Sensor und jede Cloud-Verbindung einen Beitrag dazu, diesen Digital Twin mit Daten zu füllen.

Ist der Smart Sensor von ABB der schnellste und einfachste Weg, per Plug&Play in Richtung Digital Twin zu gehen?

Ja, damit lassen sich sicherlich am einfachsten Digital Twins von Motoren, Pumpen oder Lager realisieren, denn der Smart Sensor liefert stetig aktuelle ‚Lebensdaten‘ und macht damit die digitalen Abbilder immer aussagekräftiger. Insbesondere wenn es sich um alte Motoren & Co. ohne jeglichen Datenpool handelt, kann ein Smart Sensor sehr einfach einen wertschöpfenden Digital Twin bilden. Aber ansonsten sind die Digital Twins unserer Lösungen gleich einfach anzulegen, denn wir stellen alle notwendigen Daten standardisiert zur Verfügung.

Lässt sich das Konzept des Digitalen Zwillings überhaupt standardisieren oder bleibt es ein individuelles Werkzeug? Schließlich gibt es ja eine Vielzahl individueller Engineering-, Simulations-, Analytics-, ERP- und Cloud-Lösungen mit individuellen Datenformaten!

Sowohl die Plattform Industrie 4.0 als auch wir bei ABB setzen konsequent auf standardisierte Datenstrukturen, nicht auf einheitliche Datenformate oder Dateitypen. Essenziell sind strukturierte Daten, die sich verlustfrei und klar definiert in den unterschiedlichsten Werkzeugen wie Simulationen oder Engineering-Tools einlesen und auch wieder ausgeben lassen. Das Bestreben beim Digital Twin ist somit immer, strukturierte Daten zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise nutzen dann Engineering- oder Simulationswerkzeuge die genormte datentechnische Repräsentation, konvertieren den Digital Twin aber in ein herstellerabhängiges Format. Wir bei ABB wollen also, dass unsere Kunden die Daten für ihre Zwecke so einfach wie möglich durch klar definierte Standards weiterverwenden können.

Sind für den Digital Twin und somit für Industrie 4.0-Anwendungen eigentlich alle technischen Voraussetzungen inzwischen gegeben?

Absolut! Die Technik läuft und ist bereits im Einsatz, die Standards sind in Vorbereitung. Wir brauchen jetzt nur noch die entsprechenden Umsetzungsaktivitäten auf breiter Ebene.

Können Sie die Erstellung des Digital Twins an einer realen Beispieldemo erläutern?

Wir haben auf der Hannover Messe demonstriert, wie man einen Frequenzumrichter über Industrial Ethernet durch einfaches Verbinden mit dem Netzwerk an einen Edge-Computer anschließt. Der Computer von ABB erkennt automatisch das Gerät und legt in der Cloud davon einen Digital Twin an, den er mit Informationen aus dem Gerät und aus anderen ABB-Datenbanken füttert. Liegen dann zu der Seriennummer des Frequenzumrichters in der ABB Ability Cloud schon neue Informationen wie beispielsweise Firmware-Updates oder Data Analytics-Erkenntnisse über Ausfallwahrscheinlichkeiten und -konstellationen bereit, so wird der Digital Twin mit diesen Informationen angereichert. Natürlich lassen sich im Digital Twin auch verschiedene Funktionen oder Aspekte manuell hinzufügen, wie wir ebenfalls demonstrierten. Wenn man zum Beispiel Interesse hatte an Konstruktionsdaten oder Produktdokumentationen, dann ist das per Mausklick über unsere ABB Ability Tools möglich. Anschließend zeigten wir mittels Export, wie alle Daten standardisiert gemäß der Verwaltungsschale in einem ZIP-File dem Kunden zur Verfügung stehen. Diesen exportierten Digital Twin konnten die Kunden dann in ihrer Umgebung testen und weiterverwenden.

Sie erwähnten Erkenntnisse aus Data Analytics, die den Digital Twin eines Geräts wertvoller machen. Wann und wie profitiert der Anwender davon?

Einmal wird jeder Digital Twin über die Zeit durch stetig zugeführte Betriebsdaten immer reicher an Informationen. Aber richtig spannend wird es, wenn man eine Vielzahl von Digital Twins vom gleichen Typ hat. Wir haben über unsere ABB Ability Plattform beispielsweise zehntausende gleiche Motoren im Blick, die in unterschiedlichsten Szenarien und Umgebungsbedingungen ihre Arbeit verrichten. Hier sprechen wir von echten Big Data Szenarien. Über Data Analytics können wir dann sehr erkenntnisreiche Schlüsse ziehen, wann ein Motor mit welcher Wahrscheinlichkeit Probleme bekommt. Darauf basierend können wir unsere Produkte natürlich optimieren und verbessern. Gleichzeitig profitiert auch der Kunde, der vielleicht nur einen Motor im Einsatz hat, von der Gesamtheit aller Digital Twins – ohne dass er davon bewusst etwas merkt.

Hier sprechen Sie bestimmt einen Predictive Maintenance Service an, den jeder ABB-Kunde jetzt sofort nutzen kann?

Ja! Denn der Kunde bekommt im Prinzip mit einem Antrieb von uns gleichzeitig einen Digital Twin mit den Daten aller Antriebe des gleichen Typs. Der Digital Twin beim Kunden besitzt also sofort ein eingelerntes Modell mit den Erkenntnissen, die wir über unsere ABB Ability Plattform gewonnen haben und stetig weiter verbessern. Gibt es dann beim Antrieb des Kunden eine Änderung, die vom zu erwartenden Verhalten abweicht, wird ein Alarm ausgelöst. Sie sehen also an diesem Szenario bereits, wie hilfreich der Digital Twin ist und welche Vorteile sich für Kunden ergeben. Wir erproben auch gerade die nächste Stufe der vorausschauenden Wartung, nämlich Prescriptive Maintenance.

Das klingt sehr nach einem neuen Marketing-Begriff! Was verbirgt sich dahinter für eine Neuerung?

Wir haben hier nicht ein schönes neues Buzzword kreiert! Denn Prescription heißt nichts anderes als Verschreibung. Wenn Sie beim Arzt sind, dann folgt nach der Diagnose eine Behandlung. Genau das machen wir bei Prescriptive Maintenance, denn Predictive Maintenance endet mit der Vorhersage von Ausfällen – dann muss der Kunde von sich aus mit der Behandlung beginnen. Bei Prescriptive Maintenance sagen wir dem Kunden jetzt genau, a) was muss getan werden, um den Ausfall zu vermeiden, b) welche Möglichkeiten es für eine Verzögerung eines Defekts gibt oder c) was genau zu reparieren ist, damit der Ausfall behoben wird. Diesen Service bieten wir jetzt zunehmend unseren Kunden an. Für unsere Frequenzumrichter zum Beispiel gibt es gewisse Reparatursätze für die häufigsten Defekte beim Erreichen der Lebensdauer bestimmter Komponenten. Schlägt dann der Digital Twin des Frequenzumrichters Alarm, können wir automatisch eine E-Mail schicken oder automatisiert einen Wartungsauftrag mit Bestellung des Wartungskits auslösen.

Können beispielsweise Maschinenbauer über die ABB-Technologie ihren Kunden diese Services als White Label ebenfalls anbieten und so neue Geschäftsmodelle generieren?

Können sie! Das ist für uns ein ganz wichtiges Thema, denn wir wollen Service nicht nur über unser eigenes Haus vertreiben. ABB Ability haben wir von Anfang an strategisch und technisch so ausgelegt, dass auch unsere Servicepartner und Kunden die Möglichkeit erhalten, ihrerseits einen besseren Service anzubieten. All das funktioniert aber nur, wenn man wie ABB von Anfang an konsequent auf Standards der Plattform Industrie 4.0 setzt, damit Kunden über offene Schnittstellen und Digital Twins voll von der Digitalisierung profitieren.

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