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Digitaler Zwilling in der Cloud: Wie Voith den Maschinenbau noch intelligenter macht

Voith optimiert physische Lösungen mithilfe digitaler Zwillinge – und erschließt neue Geschäftsmöglichkeiten

Der Maschinenbau trägt zu der Art und Weise bei, wie die analoge Welt digital abgebildet wird. Jedes Bauteil, jedes Produkt, jedes Gerät und bald vielleicht ganze Anlagen werden einem digitalen Zwilling in der Cloud zugeordnet. Voith gestaltet diesen Wandel – und schafft damit Mehrwert für seine Kunden.

Voith-Ingenieure treffen – im wahrsten Sinne des Wortes – Entscheidungen nach Gehör. Untersuchen sie heutzutage etwa Turbinen im Kraftwerk eines Kunden, tun sie dies eher mit einem Laptop als mit Industriewerkzeug. Ein entscheidendes Kriterium sind die Geräusche der Anlagenteile. Experten bei Voith können anhand der Geräusche laufender Turbinen erkennen, ob sich ein loses Teil im Ansaugkanal befindet oder ob ein Lagerschaden entstanden ist. Dies ist das Ergebnis eines langjährigen Lernprozesses, der viele Einsätze vor Ort erfordert hat. Und noch immer erfordert.

Ein Wasserkraftwerk lädt den „Soundtrack“ der Anlage kontinuierlich in Echtzeit in ein cloudbasiertes Analysesystem von Voith. Algorithmen verarbeiten die ständig wachsende Datenmenge und lernen, zu unterscheiden, ob ein Geräusch normal ist oder nicht. Anlagenbetreiber können entscheiden, ob sich präventive Wartung lohnt, indem sie weitere Daten aus anderen Quellen auswerten. Im Idealfall wird vom Serviceteam ein Wartungstermin angefordert, um Schäden zu vermeiden, die zu diesem Zeitpunkt niemand hätte vorhersagen können.

Das Ohr im Wasserkraftwerk: OnCare.Acoustic

Werkstatt der Industrie 4.0 – willkommen in der Cloud!

Als digitaler Zwilling in der Cloud ist das Kraftwerk mit allen zugehörigen Komponenten völlig transparent. Die Cloud selbst ist dabei das digitale Abbild dessen, was zu Zeiten der Industrialisierung die Werkstatt war. Sie ist ein virtueller Ort, an dem die Materialstammdaten und die Vorgeschichte von Komponenten, Anlagenteilen und Gesamtanlagen gesammelt werden. So wird die Cloud zu einem Ort, an dem diese Daten in Echtzeit verknüpft werden. Intelligenter Stahl? Maschinen, die mit der Cloud kommunizieren? Voith ermöglicht all das mithilfe digitaler Abbilder der Hardware.

Voith Lösungen für Intelligente Wasserkraftwerke

Die Komponenten sind durch ihren digitalen Zwilling in der Cloud eindeutig identifizierbar – so können sie kommunizieren und interagieren. Zudem sind alle Dokumente in maschinenlesbarem Format verfügbar. Daten, die aus einem Unit-Log gewonnen und in die Cloud migriert werden, erzeugen neue Betriebsdaten, aus denen die Vorgeschichte der jeweiligen Komponente hervorgeht. Diese Daten können von Mitarbeitern, Maschinen oder künstlicher Intelligenz bewertet und mit anderen Datenquellen in Beziehung gestellt werden.

Mithilfe digitaler Zwillinge F&E voranbringen

Voith nutzt die Daten, um neue Produkte sowie Dienstleistungen zu entwickeln und Tests mit digitalen Prototypen zu simulieren. Das spart Zeit und Geld. Systeme und künstliche Intelligenz werden im Zeitverlauf immer effizienter und genauer in ihren Analysen. Beispiele sind die bereits erwähnte Interpretation des sogenannten „Soundtracks“ von Turbinen oder die Echtzeitüberwachung von Prozessen bei der Papierherstellung. Auf Grundlage der Daten, die die Sensoren in den Anlagenteilen gewinnen, schlagen Cloud-Systeme dem Betreiber neue Einstellungen zur Optimierung vor.

Die digitalen Zwillinge spiegeln nicht nur Geometrie und Struktur ihrer analogen Originale wider, sondern auch das Verhalten der Komponenten und des Prozesses. Sie verändern das Geschäftsmodell und legen den Grundstein zu neuen Arbeitsmethoden. So werden beispielsweise Forschung und Entwicklung mehr auf Simulationen mit digitalen Zwillingen und weniger auf Versuche mit realen Prototypen setzen.

Papermaking. Next Level

Vernetzte Maschinen

Das Ziel ist hochgesteckt. Noch einmal das Beispiel der Papiermaschine: Eine solche kann aus Zehntausenden Teilen bestehen. Weltweit existieren mehr als fünftausend Papiermaschinen, ein Drittel von ihnen hat Voith hergestellt. Die Maschinen produzieren, was man heute unter Big Data versteht. Werden diese großen Datensätze über digitale Zwillinge standardisiert, kann die gesamte Anlage vernetzt werden.

Voith wird die Wertschöpfung seiner Maschinenbaulösungen weiter ausbauen und weitere digitale Projekte wie den digitalen Twin realisieren – sowohl mit Blick auf Komponenten als auch Systeme. Die Weiterentwicklung traditioneller Branchen ist ein wichtiges Unternehmensziel, um neue Möglichkeiten zu erschließen und den Lebenszyklus sowie die Effizienz der Anlagen von Kunden zu erhöhen.

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