Allein in Deutschland verrichten Millionen von technischen Gütern und Anlagenkomponenten in Prozessanlagen ihren Dienst. Für die korrekte Auslegung, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung – kurz gesagt für sämtliche Maßnahmen müssen die technischen Informationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg vollständig, aktuell und für eine hohe Effizienz schnell zur Verfügung stehen.

Ein Drucktransmitter, Peripherie­system, Controller o.Ä. wird zusammen mit seinem digitalen Zwilling ausgeliefert, das heißt: sämtliche gerätespezifischen Attribute liegen in digitaler Form vor und können direkt in das vorhandene Engineer­ing- und Instandhaltungssystem übernommen werden. Über den gesamten Lebenszyklus des Equipments sind sämtliche Herstellerunterlagen komplett und schnell verfügbar. Unterliegen diese Information einem digitalen Änderungsmanagement, so können alle Information auch stets auf neustem Stand gehalten werden.

Wunschdenken? Digitalisierungsmythos? Marketingmärchen? Nein, in einem Pilotprojekt im Chempark Dormagen wird daraus gerade Realität. Bayer demonstriert hier gemeinsam mit Siemens und anderen Partnern, wie viel Potenzial in der Digital Data Chain (DDC) steckt und welche konkreten Vorteile sich für Hersteller und Anwender verschiedenster Anlagenkomponenten ergeben.

Standards für die digitale Datenkette

Im Oktober 2021 gründete sich der Industrieausschuss DDCC, das Digital Data Chain Consortium, als Zusammenschluss mehrerer Gremien. Unter den Mitgliedern finden sich gleichermaßen Betreiber verfahrenstechnischer Anlagen wie Techniklieferanten und Dienstleister für die Prozessindustrie. Sie eint ein erklärtes Ziel: Die Schaffung von Standards und Plattformen für den herstellerübergreifenden Informationsaustausch zwischen den genannten Parteien. Die Arbeit konzentriert sich im Wesentlichen auf drei zentrale Themen: die automatische Identifikation von physischen Objekten, die strukturierte Dokumentation von Produktinformationen und den Produktdatenaustausch über cloudbasierte Plattformen.

Eindeutig identifiziert

Wie sieht das in der Realität aus? „Ein Siemens-Gerät trifft bei uns am Standort ein“, erklärt Gerd Schöbel, Process Control Technology (PCT)-Site-Manager bei Bayer in Dormagen, den ersten Schritt zur Umsetzung der digitalen Datenkette. „Im Wareneingang wird der Identification Link, kurz ID-Link, des Geräts gescannt und wir rufen sämtliche gerätespezifischen Informationen, Unterlagen, Zertifikate usw. direkt bei Siemens ab.“ Der ID-Link ist eine maschinenlesbare Identifikation in Form eines 2D-Codes oder NFC-Tags, der auf dem Gerät angebracht ist und der das Gerät eindeutig identifiziert.

Die mittlerweile über die IEC 61406-1 spezifizierten Mindest­anforderungen für eine weltweit eindeutige Identifizierung von physischen Objekten ist die Grundlage für die Verbindung zu den zugehörigen digitalen Informationen. Siemens liefert immer mehr Neugeräte mit ID-Link aus. Dabei sind die eigentlichen Produktinformationen nicht in der ID selbst codiert. Sie stellt lediglich den Zugangsweg zu einem cloudbasierten Backend her, in dem diese Informationen als sogenannter Digital Product Passport bereitgestellt werden. „Auf dieser Basis gibt es für jedes Asset einen eindeutigen Datensatz mit gerätespezifischen Informationen“, stellt Schöbel dar, „in Zukunft kann jedes Equipment im Feld jederzeit vom Instandhaltungsteam digital identifiziert werden, um dann zum Beispiel die Dokumentation oder passende Wartungspläne abzurufen – schnell, komfortabel, vollständig und papierlos.“

Informationen ohne Suchen

Diese Vision wird jetzt schrittweise in die Praxis umgesetzt. Das eindeutige digitale Identifizieren von Geräten und technischen Plätzen ist dabei ein erster Schritt, der in Dormagen bei der Bayer-Division Crop Science weitestgehend abgeschlossen ist. Die Auswahl von digitalen Endgeräten (z.B. Handy, Tablett) und deren Einbindung in die digitalen Infrastrukturen, auch unter IT-Security Gesichtspunkten, ist eine Herausforderung, die ebenfalls bereits bewältigt ist. Dabei mussten auch verschiedene und sehr anspruchsvolle Industriebedingungen berücksichtigt werden. Eine sichere und leistungsstarke WLAN Abdeckung aller betrieblichen Flächen ist eine weitere Voraussetzung, digitale Services online in Anspruch zu nehmen. In Dormagen wird daran gearbeitet, zentrale Datenkonzepte umzusetzen und mit einem „single source of truth“-Konzept das aufwändige parallele Pflegen von Daten abzuschaffen. Ein wichtiger Baustein auf diesem Weg ist ein Pilotprojekt mit einem integrierten Plant Engineering und Asset Information Management System, welches durch Objektorientierung und eine zentrale Datenhaltung überzeugt und seine Informationen über eine mobile App auch jedem Anwender vor Ort im Betrieb zugänglich macht.

Mit der fortschreitenden Strukturierung der Daten bei den Herstellern, z.B. über die VDI-Richtlinie 2770 „Digitale Herstellerinformation“ oder, in einem nächsten Schritt, dem Informationsabruf aus semantischen Netzen, kann dann online noch effizienter genau auf die Information zugegriffen werden, die gerade benötigt wird. Zudem werden die Grundlagen geschaffen, um funktionsbezogen Datensätze auszutauschen und damit auch ein teilautomatisiertes Engineering zu ermöglichen.

Austausch über die Cloud

Über den gesamten Lebenszyklus technischer Güter hinweg spielen neben den Herstellerinformationen auch Status-, Diagnose- und Wartungsdaten eine bedeutende Rolle. Hier treten weitere wichtige Partner auf den Plan: die Dienstleistungsunternehmen. Sie agieren als verlängerte Werkbank, als Wartungsspezialisten oder Datenanalysten, und es zeichnet sich ab, dass die Zahl von möglichen Anwendungen, Services und Konstellationen stetig wachsen wird. Grundvoraussetzung für all diese Geschäftsmodelle ist der sichere und zweifelsfrei abgrenzbare Datenaustausch zwischen Betreiber, Dienstleister und Hersteller. Die cloudbasierten Informationsplattformen bilden dabei in der digitalen Datenkette das wichtige Bindeglied zwischen den verschiedenen Stakeholdern. Sie existieren dabei nicht im luftleeren Raum, sondern müssen sowohl an ERP- wie auch an Engineering- oder Asset Management Systeme anbindbar sein. Dabei nennt Schöbel ein erklärtes Ziel: „Wonach wir streben ist eine Plattform, über die Daten und Services auf Basis standardisierter Datenmodelle ausgetauscht werden.“

Mehrwerte entlang der gesamten Kette

Über 50 namhafte Unternehmen haben sich im DDCC zusammengeschlossen, um technische Informationen zwischen Betreibern, Herstellern und Dienstleistern standardisiert auszutauschen und dadurch für alle einen hohen Nutzwert zu schaffen. Die Zusammenarbeit von Siemens und Bayer sowie weiteren Partnern zeigt entlang der kompletten Kette, dass die Vision heute schon Realität sein kann. In unseren Pilotprojekten setzen wir die Wertschöpfungsmöglichkeiten, welche uns die Digitalisierung bietet, bereits heute konsequent um und möchten auch weiterhin die digitale Zukunft erfolgreich mitgestalten.   

Autorin: Ayla Aydin, Marketing Managerin Digitalisierung, Siemens Digital Process Automation, Karlsruhe

„Über den gesamten Lebenszyklus des Equipments sind sämtliche Herstellerunterlagen komplett und schnell verfügbar.“