Dr. Tobias Fürtjes verantwortet bei PTC seit April 2022 das Business Development Management für den Elektronik und High-Tech Markt in Europa (EMEAI). Entlang der Wertschöpfungskette dieser Branche – Halbleiter / elektronische Bauteile / Steuerung- und Automatisierungssysteme / komplexe elektronische Systeme und elektrische Konsumgüter – entwickelt er dabei Lösungskonzepte auf Basis der Digitalen Transformation die kundenspezifische Herausforderungen, wie zum Beispiel Entwicklungs- und Produktionseffizienz, Nachhaltigkeit, Lieferkettenengpässe oder auch Businessmodellen im Metaverse, adressieren.
Dr. Tobias Fürtjes studierte Elektrotechnik und Wirtschaftswissenschaften an der RWTH Aachen und promovierte am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen zum Themengebiet Industrie 4.0. Im Anschluss an seine Promotion leitet er 3 Jahre die Forschungsabteilung eines Weltmarktführers im Bereich industrieller Sensorik, bevor er im Jahr 2019 seine erste Stelle im Solutions Consulting Team bei PTC antrat.
Digitale Zwillinge für eine nachhaltige Dokumentation
Die Asset Administration Shell zielt darauf ab, einen vollständigen standardisierten digitalen Zwilling zu beschreiben. Damit werden etliche Mehrwerte realisiert. Ganz praktisch unter anderem die stets digital verfügbare technische Dokumentation samt Bedienungsanleitungen von Maschinen und Produkten, die in der analogen Welt mitunter dicken Tapetenbüchern gleichen, die oft ungelesen im Müll landen.
Ein deutlich in die Jahre gekommenes Regelwerk der EU verlangt in der Produktion technische Dokumentation, Datenblätter, Sicherheitsvorschriften und Anleitungen selbst für kleine Baugruppen. Auf Papier. In der jeweiligen Landessprache. Grotesk in Zeiten von Industrie 4.0. Immerhin: Diese Richtlinien sollen reformiert werden. Dann steht dem Verschwinden obsolet gewordener Papierberge nichts mehr im Wege.
Was nicht nur nachhaltiger ist, denn eine von Tag 1 an digitalisierte technische Dokumentation bereitet das Fundament für eine Industrie 4.0-Maschinenarchitektur, die auf Digitalen Zwillingen basiert. Zwingend dafür sind standardisierte Kommunikationsschnittstellen, denn sie erleichtern während des gesamten Lebenszyklus Wartung, Diagnose, Planung und Steuerung des Anlagenparks.
Mit einer zentralen Schnittstelle und Tools von PTC gelingt bereits heute die digitale Transformation der Dokumentation - und schafft die Basis für einen standardisierten Digitalen Zwilling.
Asset Administration Shell. Was ist das?
Nötig ist also eine einheitliche Schnittstelle zwischen realer Maschine und ihrem digitalen Abbild: Damit schlägt die Stunde der Industrie 4.0 Asset Administration Shell (AAS). Hierzulande besser bekannt als Industrie 4.0 Verwaltungsschale (VWS).
Die Verwaltungsschale bietet den standardisierten Rahmen für die Bereitstellung und den Austausch von Informationen. Die als Open Source konzipierte Lösung soll sich als weltweiter Standard für den Digitalen Zwilling etablieren. Man kann sich die AAS wie ein Bücherregal vorstellen, in dem Bücher in einem einheitlichen Format alle wichtigen Informationen, von der Dokumentation bis zu Betriebsdaten, bereithalten. Wie diese Informationen in den Content Management Systemen (CMS) aufbereitet werden, bleibt Unternehmen überlassen.
AAS & PTC. Ein Match?
Wie die AAS sorgt auch PTC mit seinen Plattformen ThingWorx und Windchill für ein standardisiertes Datenmanagement. So werden über die PTC-Lösungen alle relevanten Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes verfügbar gemacht und zusammengeführt. Je lückenloser das geschieht, desto eher kann ein vollständiger standardisierter Digitaler Zwilling beschrieben werden, auf den die Verwaltungsschale letztlich zielt. Somit kann PTC die Lücke schließen, um die dafür benötigten Daten (Submodelle) der AAS zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig können die Anwender der PTC Lösungen Daten aus der Verwaltungsschale für weitere Prozesse importieren oder nutzbar machen.
Ein perfektes Match. Und somit ein Bindeglied zwischen der AAS und Anwendungen wie CAD-Tools, AR, PLM, Security und natürlich IoT. Nur ein Beispiel: Mit dem Konzept soll es möglich werden, jede Maschine auf dem Shopfloor automatisiert ansprechen, auslesen und beschreiben zu können.
Was für Mehrwerte sorgt
Produktionsprozesse, Lagerhaltung oder Logistik durchgängig zu digitalisieren ist so mit überschaubarem Aufwand machbar. Zumal die Informationen ja bereits meist vorliegen, da sie digital erzeugt werden.
Woran es mangelt, ist diese zugänglich zu machen. Um etwa vom Produkt in der Werkshalle möglichst einfach auf relevante Dokumentationen zugreifen zu können, braucht es nun mal standardisierte Schnittstellen und Formate. Genauso muss es auch in die andere Richtung funktionieren, um die Vorteile digitaler Dokumentation voll ausschöpfen zu können. Relevante Änderungen oder Updates aus dem Engineering und der Qualitätssicherung müssen ebenfalls über standardisierte Schnittstellen automatisch in Dokumentationen einfließen.
Auf was es ankommt
Interne und externe Daten müssen zentral erfasst und auf den präferierten Endgeräten der Mitarbeitenden, vom Smartphone bis zur Datenbrille, verfügbar sein. Diese sollten auch eine Interaktion ermöglichen, wie etwa das Bestätigen von erledigten Arbeitsschritten. Die dahinterliegenden IT-Systeme haben die Aufgabe, sicherzustellen, dass die Informationen zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle sind: Das System muss beispielsweise erkennen, welches Produkt als nächstes bearbeitet wird und die entsprechenden Prozessschritte aufrufen. Was erst dann lücken- und reibungslos gelingen wird, wenn die gesamte Wertschöpfungskette digital abgebildet ist. Man sieht: Papier ist hierfür das falsche Medium.
Fazit
In der Smart Factory läuft ohne die virtuelle Abbildung der Anlagen, Werkstücke und Prozesse nichts. Die Ära des Digitalen Zwillings ist angebrochen. Damit Daten und Informationen umfassend zwischen den vernetzten Assets und ihren digitalen Abbildern ausgetauscht werden können, bedarf es standardisierten Schnittstellen, wie der Verwaltungsschale und Tools von PTC, mit denen von der Dokumentation bis zum Digitalen Zwilling Produktionsprozesse digital transformiert werden.
DACH Talks: Standardisierter Digitaler Zwilling dank Verwaltungsschale
In diesem Vortrag "Standardisierter Digitaler Zwilling dank Verwaltungsschale - Eine Einführung in die Asset Administration Shell" mit Dr. Tobias Fürtjes von PTC und Meik Billmann vom IDTA, erfahren Sie mehr über die Vorteile der Digital Twin Technologie.
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