Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight

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NEUHEITEN FÜR DAS
    DIGITALE UNTERNEHMEN

   product news
Siemens Schweiz AG, Februar 2023
siemens.ch/insight
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                  Inhalt

                                                                                Titel

                                                                                Inhalt / Navigation

                                                                                Inhalt
                                                                                Digital Enterprise

                                                                                Future of Automation

                                                                                Virtual Commissioning

                                                                                Production Transparency

                                                                                Automation Engineering

                                                                                Sustainability &
                                                                                Energy Efficiency

                                                                                Machine Connectivity &
                                                                                Integration

                                                                                Maintenance

                                                                                Power Distribution

                                                                                Impressum

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                                                                                                              2
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News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                                                             Digital Enterprise

             DIGITAL ENTERPRISE

             Beschleunigen Sie Ihre digitale
             Transformation, um jetzt zum
             Digital Enterprise zu werden
             Die industrielle Welt steht vor Heraus­                 mengen, die im industriellen Internet der Dinge (IIoT)
             forderungen, die sich rasch verändern:                  entstehen, erfassen, verstehen und nutzen. Dies
                                                                     ebnet ihnen den Weg, zu einem Digital Enterprise
             Unsere Ressourcen sind endlich und wir
                                                                     zu werden, um unsere endlichen Ressourcen
             alle müssen intelligentere Entscheidungen
                                                                     effizienter zu nutzen und die Industrie nachhal­
             treffen, um unsere Nachhaltig­keitsziele
                                                                     tiger zu machen.
             schneller zu erreichen. Digitali­sierung
             und Automatisierung sind die Game­
             changer, um diese Herausforde­rungen                                                         Digital Enterprise Services

             auf dem Weg zu Industrie 4.0 zu meis­
             tern. Es ist essenziell, die im industri­
             ellen Internet der Dinge (IIoT) entste­                                             design                                            design
                                                                                ld
                                                                              or
                                                                            lw

             henden gewaltigen Datenmengen
                                                                      Digita

             zu sammeln, zu verstehen und zu                                                    Product                                 Production
                                                                                                 Product                                  Factory / Plant
             nutzen. Genau das macht das Digital

                                                                                                                                                             ze
                                                                                     o pt i m
                                                                            orld

                                                                                                 lifecycle                                   lifecycle

                                                                                                                                                            ti m i
                                                                        al w

             Enterprise, indem es die reale und

                                                                                                                                                            op
                                                                                        ize
                                                                      Re

                                                                                                                  ze                   re a
             die digitale Welt miteinander ver­­­                                                       re a li                               li z e

             bindet. Im Ergebnis ermöglicht uns                                                              Performance
             die unendliche Menge an Daten,
             unsere endlichen Ressour­­cen effizient
                                                                                                                       Cybersecurity

             zu nutzen und die Industrie dadurch
             nachhaltiger zu machen.
             Die industrielle Welt steht vor dring­lichen Heraus­    Machen Sie Ihre Träume wahr!
             forderungen, darunter unter­brochene Liefer­-           Die Kombination von Technologien aus der digitalen
             ketten und Kostendruck, der Bedarf an Effizienz,        und der realen Welt durch den umfassenden
             schnelleren Innovationszyklen, hochwertigen             Ansatz unseres digitalen Zwillings ermöglicht die
             Produkten und grösserer Flexibilität sowie vor          Integration des gesamten Produkt- und Produktions­­­
             allem die dringende Notwendigkeit von mehr              lebenszyklus. Dank mehrstufiger Cybersecurity-­
             Nachhaltigkeit. Aufgrund dessen war die Komple­         Konzepte für die Industrie ist die Nutzung von
             xität in der industriellen Welt noch nie so gross wie   Daten vom Shopfloor bis zum Topfloor eines
             heute. Unternehmen müssen die endlosen Daten­           Unternehmens umfassend geschützt.

                                                                                                                                                                                     3
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News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                 Digital Enterprise

             Dadurch können Sie Produkte, Maschinen, Linien         • einen Marktplatz, um sich Wissen anzu­eignen,
             und sogar ganze Fabriken und Anlagen in der             nach Lösungen zu suchen, Ideen und Innova­
             digitalen Welt entwerfen, simulieren, testen,           tionen zu erkunden und zu erwerben.
             optimieren und validieren – und sie so schneller,
                                                                    Unterstützung auf dem Weg
             effizienter und nachhaltiger machen. Das Ergebnis
                                                                    zum Digital Enterprise
             ist ein kontinuierlicher Verbesserungskreislauf, der
                                                                    Darüber hinaus stehen Ihnen die Service-Experten
             vom Design eines Produkts bis zu seiner Realisie­
                                                                    von Digital Enterprise Services von Anfang bis
             rung und Optimierung anhand von Performance-­
                                                                    Ende Ihrer digitalen Reise zur Seite und konzen­­-
             Daten reicht. Durch all das können Unternehmen
                                                                    t­rieren sich auf die individuellen Bedürfnisse Ihres
             bisher unerkannte Potenziale ausschöpfen und
                                                                    Digital Enterprise.
             Lösungen finden, die noch vor Kurzem unvorstell­
             ­bar schienen. Anders ausgedrückt: Stellen Sie das
             her, wovon Sie träumen.                                 siemens.de/digital-enterprise

             Siemens Industrial IoT –
             die Konvergenz von IT und OT
             Um ein Digital Enterprise zu werden, ist es essen­
             ziell, die Informationstechnologie (IT) auf der
             Büro- und Managementebene mit operativer
             Technologie (OT) auf der Feld- und Werksebene
             der Produktion zu verbinden. Diese IT-OT-Konver­
             genz ermöglicht es, die im Industrial Internet of
             Things (IIoT) anfallenden riesigen Datenmengen
             zu sammeln, Zusammenhänge zu verstehen und
             Potenziale zu heben.

             Werden Sie mit Siemens Xcelerator

                                                                    IT
             schneller zum Digital Enterprise
             Siemens Xcelerator ist unsere einfache, flexible
             und offene digitale Business-Plattform, die unseren
             Kunden hilft, schneller zu innovieren und letztlich
             ein Digital Enterprise zu werden.

             Siemens Xcelerator umfasst drei Elemente:

             • ein kuratiertes, modulares Portfolio von Software
               und IoT-fähiger Hardware, das auf Standard-
               Programmierschnittstellen aufbaut, sowie eine
               Vielzahl an Dienstleistungen von Siemens und
               zertifizierten Partnern

             •e
               in wachsendes Ökosystem von Partnern
                                                                    OT

                                                                                                                                         4
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News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                 Digital Enterprise

             SMART FACTORY IN DER SPANENDEN FERTIGUNG

             Der Schlüssel zu mehr Effizienz
             und Flexibilität
                                                                 Ein Beispiel für solch einen einfachen Einstieg in die
                                                                 Smart Factory ist die Vorschubregelung. Die Anwen­
                                                                 dung Optimize MyMachining /AdaptiveControl
                                                                 optimiert die aktuellen Schnittbedingungen in
                                                                 Echtzeit und stellt den Vorschub automatisch auf
                                                                 das optimale Niveau ein. Das beschleunigt den
                                                                 Prozess, wenn die Zerspanungsbedingungen dies
                                                                 zulassen, und verlangsamt ihn, wenn Geometrie,
                                                                 Materialhärte oder Werkzeugzustand Vorsicht
                                                                 gebieten. Die Grob Systems Inc., ein Entwickler
                                                                 von hochinnovativen Produktions- und Automati­­-
                                                                 sie­rungssystemen, entschied sich für die Applika­
                                                                 tion, um herauszufinden, wie viel sich bei gleich­
                                                                 blei­ben­­­dem Prozess einsparen lässt. Unter Nutzung
                                                                 einer High-end Sinumerik-CNC wurde die Software
                                                                 in kürzester Zeit auf der Maschine installiert. Mit
                                                                 Optimize MyMachining /AdaptiveControl konnte
             Hochoptimierte Automatisierungs­­-                  Grob die Zykluszeit um rund 18 % reduzieren, die
             pro­zesse und physikalisch ausgereizte              Schneid­­­­­­werkzeuge vor Bruch schützen, die Werk­
             Maschinen – wo lassen sich angesichts               zeugstandzeit erhöhen und dabei die Qualität des
                                                                 Werkstücks bewahren.
             dessen in der zerspanenden Fertigung
             heute noch Produktivitätsverbesserungen             Produktiver mit digitalem Ressourcen­
             erreichen? Mit dem Konzept der Smart                management
             Factory können Industrie­betriebe der               Mit etwas mehr Investition in die IT-Infrastruktur
                                                                 können Fertigungsbetriebe auf dem Weg zur
             Effizienz in ihren Fabriken nochmal einen
                                                                 Smart Factory schon heute praxis­orientierte
             kräftigen Schub verpassen. Dabei ist die
                                                                 Ansätze nutzen, zum Beispiel digitales Ressour­
             Entwicklung zur Smart Factory in grossen,           cenmanagement, das auf Basis von Prozessdaten
             aber auch in kleinen Schritten möglich.             aus der Maschine die Rüstzeiten verkürzt, die
                                                                 Transparenz erhöht sowie die Werk­zeug- und
             Der Einstieg in einen effizienteren und perfor­
                                                                 Maschinenauslastung verbessert.
             manteren Shopfloor ist zunächst auch ohne
             Investitionen in die IT-Infrastruktur möglich. Im   Der mittelständische Fertigungsbetrieb W. Andreas
             Gesamtkontext einer Fertigung bietet Siemens        Pfeiffer – Maschinen- und Apparatebau stand vor
             Einstiegslösungen, um die Produktivität direkt an   der Heraus­­­­­­forderung, verschiedene IT-Systeme in
             der Werkzeugmaschine zu heben – ohne Maschinen      Büro und Shop­floor zu integrieren und eine tiefe
             ver­­netzen oder tiefergehende Massnahmen           Inte­gration in der Steuerung umzusetzen. Dank
             ergreifen zu müssen.                                einer durchgängigen NX CAD/CAM-CNC-Kette mit

                                                                                                                                         5
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                 Digital Enterprise

             Sinumerik und der Optimierung im Shopfloor mit          Gewinde detektieren, die bei einem Aluminium­­
             Manage MyResources profitierte das Unter­nehmen         Druckgussteil immer wieder vorkommen können.
             von 30 % weniger Kapitalkosten für Werk­zeuge,          Die betroffenen Teile werden vom System auto­
             reduzierten Rüstzeiten an der Maschine, gerin­          matisch separiert. Das reduziert die Kosten und
             geren Such­­zeiten nach Werkzeugen, höherer             den manuellen Auf­­­­wand für die Qualitätskontrolle.
             Nut­­z­ungs­­­­­­­­­­­dauer von Werkzeugen sowie 40 %   Dokumente über eine hochqualitative Chargen-
             kürzerer Programmierzeit. Dadurch konnte Pfeiffer       bzw. Losfertigung bekommen die Kunden gleich
             seine Produktivität um 5 % steigern.                    mitgeliefert.

             Produktivität und Qualität mit Edge und KI              Flexible Lösung aus einer Hand
             Ein wichtiger Erfolgsfaktor einer Smart Factory ist     Die Möglichkeit, ihre Smart Factory in grossen oder
             die Nutzung von Echtzeitdaten aus dem Shopfloor.        kleinen Schritten zu entwickeln, bringt Unter­nehmen
             Mit Industrial Edge for Machine Tools lassen sich       viele Vorteile. Und wenn sie dabei auf Siemens als
             bereits heute Vorteile wie die Verkürzung der           Partner setzen, erhalten sie die gesamte Lösung
             Durchlaufzeiten in der CNC-Fertigung, die syste­        zur Effizienz- und Flexibilitätssteigerung in der
             matische Erhöhung der Qualität und damit einher­        Fertigung aus einer Hand.
             gehend eine Steige­rung der Effizienz realisieren.
                                                                      siemens.de/cncdigital
             Das verdeutlicht das Praxisbeipiel aus dem Siemens
             Elektromotoren­werk Bad Neustadt: In der Fertigung
             in Bad Neustadt besteht eine Fertigungs­zelle aus
             einer Werkzeugmaschine und einem Robotersystem
             zum Be- und Entladen der Maschine. Um Bauteile
             zu erkennen und lage­orientiert in die Werkzeug­
             maschine einzu­legen, nutzen die Bad Neustädter
             die Edge-App Protect MyMachine /Setup. Die Lage
             des Werkstücks wird von modernen Kamera­
             systemen erfasst und von der Edge-App sofort mit
             ent­­sprechenden Referenzbildern abgeglichen. In
             Verbin­dung mit künstlicher Intelligenz lernen die
             Systeme selbst und liefern wertvolle Informationen
             für die Effizienzsteigerung in der Fertigung.
             Dadurch lassen sich Kollisionen in der Werkzeug­
             maschine und Folge­schäden verhindern, aber auch
             auto­matische Rüstprozesse realisieren. Die App
             Analyze MyWorkpiece /Monitor wird im Siemens
             Motorenwerk eingesetzt, um die Prozess­qualität in
             der Werk­zeugmaschine zu überwachen. So lassen
             sich beispielsweise Anomalien wie Lunker in einem

                                                                                                                                         6
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                  Future of Automation

             INDUSTRIELLE KÜNSTLICHE INTELLIGENZ UND EDGE

             Mit massgeschneiderten
             Lösungen in die Zukunft
                                                                    Laufende KI-Modelle gleichzeitig bereitzustellen
                                                                    und zu verwalten, ist aufwendig und zeitraubend.
                                                                    Mit dem vom Cloud-Anbieter unabhängigen
                                                                    AI Model Manager lässt sich diese Aufgabe zu­­­­kün­­­f­
                                                                    ­tig proble­­­m­­­­­los bewältigen. Anwender müssen
                                                                    sich ledig­lich das ent­­­sprechende KI-Modell aus
                                                                    der Cloud herunterladen und können KI-Modelle
                                                                    damit schneller und einfacher auf dem Shopfloor
                                                                    integrieren.

                                                                    Entwicklung und Betrieb von ML-Modellen
                                                                    vereinfachen
                                                                    Mit geringem Zeitaufwand ML-Modelle erstellen
             Damit produzierende Unternehmen                        und validieren? Das AI Software Development Kit
             zukunfts­­­­sicher bleiben, ist es wichtig,            (SDK) macht es möglich. Es enthält Projekt­
             auch ihre Fertigungen stetig an künftige               vorlagen, die Notebook-basierte Workflows für
                                                                    das Trainieren von AI-Modellen bereitstellen,
             Entwicklungen anzupassen. Dank einer
                                                                    paketiert diese und testet die Pakete. Das
             Kombi­nation aus industrieller künstlicher
                                                                    ermöglicht es Anwendern, Standard­pakete zu
             Intelligenz (KI) und Industrial Edge können            erstellen, die auf Industrial Edge und Simatic
             sie dies effizienter und zuverlässiger                 S7-1500 TM NPU einsetzbar sind.
             gestalten.
                                                                    Die gleichzeitige Überwachung mehrerer Produk­
             Um die Systemstabilität und Sicherheit unab­hängig     tionslinien mit KI-Lösungen ist eine Herausfor­de­­­­
             von persönlichen KI-Kenntnissen zu gewähr­leisten,     rung für die Bediener: Da immer mehr ML-Modelle
             stehen Automatisierungsingenieuren oder Anlagen­       für verschiedene KI-Anwendungen zum Einsatz
             bedienern zahlreiche innovative Lösungen und           kommen, wird die Arbeit immer komplexer.
             Tools zur Ver­­­­fügung, die sie auch ohne Expertise   Gleichzeitig erfordern die KI-Lösungen eine hohe
             in maschinellem Lernen (ML) nutzen können.             Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. AI Operations
                                                                    Services überwacht die ML-Modelle während des
             KI-Modelle ausführen und verwalten
                                                                    Betriebs, alarmiert bei Fehlern und managt aktiv
             Für Unternehmen, die KI auf den Shopfloor bringen
                                                                    Störungen im Falle von Ausfällen. Das reduziert
             möchten, aber die hohen Einführungskosten und
                                                                    den Bedienungsaufwand für KI-Lösungen in der
             den Wartungsaufwand scheuen, ist der AI Inference
                                                                    Fertigung beträchtlich. Die frühzeitige Problem­
             Server die perfekte Lösung. Hierbei handelt es sich
                                                                    erkennung sowie die Störungsbearbeitung mit
             um eine Edge-Applikation, welche die Ausführung
                                                                    schnellem Korrekturvorschlag senken die Betriebs­
             von KI-Modellen auf Industrial Edge standardisiert,
                                                                    kosten bei minimalem manuellen Aufwand.
             die Datenerfassung sowie die Orchestrierung des
             Datenverkehrs erleichtert und dank des integrier­ten
             Python-Interpreters mit den leistungsstarken
             KI-Frameworks kompatibel ist.                           siemens.de/futureofautomation

                                                                                                                                             7
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                              Future of Automation

             INDUSTRIELLE GESTENSTEUERUNG

             Kontaktlose Interaktion
             zwischen Mensch und Maschine
             Systeminteraktionen sind vor allem in                   überbrücken. Zudem ist die kontaktlose
             Produktionsbereichen nur sehr einge­                    Maschinen­bedienung einfacher und hygienischer.

             schränkt möglich. In Umgebungen mit                     Ein Anwendungsbeispiel für Gestensteuerung
             beson­deren Anforderungen muss für                      ist die manuelle Qualitätskontrolle. Ohne erst zu
             Bedien­eingaben meist eine gewisse                      einem Panel gehen zu müssen, können Bediener
             Entfernung überbrückt werden, was                       ganz einfach von ihrem Arbeitsplatz aus dem
             unnötige Zeit kostet. In der kontaktlosen               System mit Handgesten (Daumen hoch, Daumen
                                                                     runter) Feedback geben. Aber auch komplexere
             Maschinen­­bedienung über Gesten steckt
                                                                     Aktionen wie das Navigieren zwischen Bildschirm­
             daher unge­ahntes Potenzial.
                                                                     ansichten in der Nähe und in der Ferne sind
                                                                     möglich. Entfernt sich der Bediener vom Panel,
                                                                     benötigt er weniger, aber grösser dargestellte
                                                                     Informationen.

                                                                     Gesten trainieren und erkennen mit KI
                                                                     Die Gestensteuerung bietet Maschinenbedienern
                                                                     jede Menge Freiheiten, denn es gibt kein festge­
                                                                     legtes Repertoire an Gesten. Jeder kann seine
                                                                     eigenen Gesten trainieren – passend zur Anwen­
                                                                     dung. Basis für das Trainieren und das Erkennen
                                                                     der Gesten ist maschinelles Lernen (ML). Beim
                                                                     Gestentraining sammelt eine lernfähige Maschine
                                                                     die Gesten, wodurch das neuronale Netzwerk
             Geräte mit Sprachassistenten zu steuern, ist mittler­   trainiert wird. Die Datenauswertung erfolgt über
             weile bekannt und wird vor allem im privaten            die Edge-App. Bei der Gestenerkennung erfasst
             Umfeld häufig eingesetzt. Doch in lauten Industrie­     ein Videostream die Gesten und übermittelt sie an
             umgebungen ist es oft schwierig, die Stimme zu          das HMI.
             benutzen. Mittel der Wahl wäre in diesem Fall ein
             gestengesteuertes HMI. Anwender könnten damit
             die Distanzen zur Bedien­hardware problemlos             siemens.de/futureofautomation

                                                                                                                                        8
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                            Virtual Commissioning

             SIMULATION FOR AUTOMATION

             It’s really time to simulate
             Nachhaltigkeit, Individualisierung,
             Digi­talisierung, Veränderungen auf dem
             Arbeitsmarkt und steigender Druck durch
             globalen Wettbewerb – Maschinenbauer
             und produzierende Unternehmen sehen
             sich heute mit Herausforderungen
             konfron­­tiert, die sich massiv auf ihre
             Arbeitsweise aus­­wirken. Simulation for
             Automation hilft ihnen dabei, diese
             Aufgaben zu meistern.

             Der Megatrend schlechthin ist Nachhaltigkeit.
             Die Notwendigkeit einer nachhaltigen und ressour­
             censchonenden Produktion, um den ökologischen
                                                                   komplexen Systemen und Technologien umgehen
             Fussabdruck von Waren und Dienstleistungen zu
                                                                   können – und die darüber hinaus ein hohes Mass
             minimieren, ist mittlerweile überall bekannt.
                                                                   an Flexibilität auf Arbeitgeberseite erwarten.
             Deshalb müssen Industrieunternehmen ihren
                                                                   Gleich­zeitig wird der globale Wett­be­werb immer
             Ressourcenverbrauch optimieren. Auf der anderen
                                                                   grösser und schneller. Dies führt zu einem noch
             Seite erwarten Verbraucher zunehmend, dass ein
                                                                   höheren Druck, sich anzupassen und neue Tech­
             Produkt oder eine Dienstleistung speziell auf ihre
                                                                   nologien zu nutzen.
             Bedürfnisse und Anforderungen zugeschnitten ist.
             Die Individualisierung in der Produktion wird damit   Simulation über die gesamte
             ebenfalls immer wichtiger. Fertigungsunter­           Wertschöpfungskette
             nehmen müssen eine Vielzahl an Produkten kurz­        Neben Efficient Engineering, Standardisierung und
             fristig und in kleinen Mengen produzieren – ohne      vielen weiteren ist Simulation for Automation ein
             Kompromisse bei der Qualität. Wettbewerbsfähig        Baustein, um diese Herausforderungen zu meistern.
             bleiben Unternehmen unter diesen Vorzeichen           Anwender können Simulation zusam­men mit dem
             nur, wenn sie die Kosten für Entwurf, Konstruk­       digitalen Zwilling nicht nur während der Engi­
             tion und Test von Produktionsanlagen reduzieren.      neering- und Inbetriebnahmephase, sondern
             Ein Schlüssel zu einer effizienteren Produktion ist   ent­lang der gesamten Wertschöpfungskette
             die Digitali­sierung. Die grossen Herausforderungen   nutzen, um ihre Maschinen sowie Produktions­
             bei der Implementierung von Technologien wie          zellen und -linien in virtuellen Umgebungen zu
             Edge Computing, künstliche Intelligenz oder           testen und zu optimieren und alle Vorteile ganz­
             Simulation sorgen jedoch bei vielen Unternehmen       heitlich auszuschöpfen. Simulation bietet ihnen
             anfänglich für Skepsis, zumal oft die bisherige       neue Möglichkeiten, um detaillierte Einblicke in
             Lösung ihren Zweck vermeintlich erfüllt. Zu all       Abläufe zu erhalten sowie Erkennt­­nisse über
             diesen Anforderungen kommen die Veränderungen         Verhaltensweisen ihres Pro­­zesses zu gewinnen –
             auf dem Arbeitsmarkt: Immer weniger Fachkräfte        bis hin zu multiphysikalischen Grössen wie Druck,
             stehen zur Verfügung, die mit den zunehmend           Temperatur oder Strömung.

                                                                                                                                       9
Product news Siemens Schweiz AG, Februar 2023 - siemens.ch/insight
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                      Virtual Commissioning

             Implementierung virtueller Sensoren                       verbunden und der virtuelle Sensor liefert im
             Physikalische Grössen ohne teure reale Sensoren           operativen Betrieb die entsprechend errechneten
             messen, Steuerungsstrategien im Vorfeld der               Werte. Durch den Abgleich der Realität mit dem
             Produktion optimieren oder gar „Unmessbares“              virtuellen Modell benötigen Anwender weniger
             messbar machen? Das ist problem­­los möglich –            kostspielige reale Sensoren und erhalten qualitativ
             mit dem Einsatz eines virtuellen Sensors bzw.             hochwertige Produkte.
             ausführbaren digitalen Zwillings. Anwender
                                                                       Verhalten von Schaltgeräten simulieren
             erstellen dafür zunächst mit Simcenter Amesim
                                                                       Virtuelle Sensoren sind aber nur eine Möglich­­­­­­-
             ein multi­physika­lisches Modell des Pro­­zesses, z. B.
                                                                       keit, das Simulationsportfolio zu nutzen. Darüber
             Druck oder Tempe­ratur, in der virtuellen Umge­
                                                                       hinaus gibt es weitere Simulationstools, die viele
             bung und vali­­dieren dann, ob der digitale Zwilling
                                                                       unterschiedliche Arten an Simulationen ermög­
             die Realität abbildet. Falls nötig, lassen sich noch
                                                                       lichen. So lässt sich zum Beispiel mit Sirius Sim
             virtuell Optimierungen vor­­­nehmen. Anschliessend
                                                                       das Ver­­­halten von Niederspannungsschaltgeräten
             überträgt der Anwender das Simulationsmodell
                                                                       simulieren. Die neue Schnittstelle zur Simulations­
             auf die LiveTwin-App, die auf einem direkt mit der
                                                                       plattform Simit ermöglicht es, jetzt auch die Sanft­
             Maschine verbundenen Industrial-Edge-Gerät läuft.
                                                                       starter 3RW55 und die Sicherheits­schaltgeräte
             LiveTwin sorgt dafür, dass das virtuelle Modell
                                                                       3SK2 im Kontext voll­­­­­­­stän­­diger Automatisierungs­­­­
             parallel zum Betrieb läuft und die benötigten
                                                                       projekte zu verwenden. Über das Verhalten des
             Werte der Automatisierung zur Verfügung stellt.
                                                                       Schaltgerätes hinaus ist damit die vollständige
             In Kombination mit einer virtuellen Steuerung wie
                                                                       Interaktion mit anderen Komponenten der Anlage
             Simatic S7-PLCSIM Advanced lässt sich mit dem
                                                                       durchgängig am digitalen Zwilling simulierbar.
             virtuellen Sensor das Automatisierungsprogramm
             optimieren. An der realen Maschine wird das
             Industrial-Edge-Gerät mit der realen Steuerung             siemens.de/simulation

                                                                                                                                                10
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                                      Production Transparency

             OT/IT-INTEGRATION

             Basis der digitalen
             Transformation
             Die Verbindung von OT- und IT-Netz­
             werken ist die Grundvoraussetzung für
             die fortschreitende Digitalisierung von
             Unternehmen. Durchgängige Lösungen
             von OT (operative Technologie) bis
             IT (Informationstechnologie) treiben die
             Digita­lisierung weiter voran und ermög­
             lichen es den Kunden, mithilfe neuer
             Technologien schneller zur Marktreife
             zu gelangen sowie produktiver und
             nach­haltiger zu werden.

             Sprechen Fertigungsunternehmen über die Zukunft,               systemen zur Überwachung von Ereignissen,
             haben sie oft Visionen von autonomen Produktions­              Prozessen und Geräten in Unternehmen und indus­­­
             ­­einheiten oder sogar vollständig auto­­nomen                 triellen Abläufen. Da diese beiden Welten früher
             Fabriken mit sich selbst organisierenden Anlagen               weitgehend getrennt voneinander arbeite­ten,
             und kollaborierenden Robotern vor Augen. Solche                liessen sich nur wenig aus­­­sagekräftige Daten
             Konzepte bleiben allerdings Visionen, wenn es den              erheben. Zudem war Personal mit jeweils unter­
             Unternehmen nicht gelingt, die Datentransparenz                schiedlichen Fähigkeiten nötig. Heute nähern sich
             vom Shopfloor bis zur IT-Ebene sicherzu­stellen.               IT und OT einander an. Fortschrittliche Daten­
             Ohne Daten ist jedes Orchestrierungs­system – ob               analyse­tools oder Machine-Learning-Applikationen
             klassisches MES, ERP oder fort­­­schritt­­­­liche KI – sozu­   auf OT-Ebene, Big-Data-Analysen in der Cloud auf
             sagen „blind und taub“, also nicht arbeitsfähig.               IT-Ebene sowie die vertikale und horizontale
             Grundsätzlich gilt: keine datenbasierte Entschei­              Ver­­netzung von Produktionselementen ermög­
             dungsfindung ohne Daten. Das gilt natürlich ebenso             lichen es der digitalen Informationswelt, die
             für alle Systeme, die menschliche Entschei­­dungen             physische Betriebswelt zu sehen, zu verstehen und
             durch Daten unterstützen.                                      zu beeinflussen. Richtig umgesetzt, kann die IT/OT-­­­­­
                                                                            Kon­vergenz Geschäftsprozesse, Erkenntnisse und
             Voraussetzung für einen gelingenden Daten­­­­aus­
                                                                            Kontrollen in einer einzigen einheitlichen Umge­
             tausch ist die Konvergenz von IT und OT. IT-Sys­
                                                                            bung zusammenführen.
             teme bestehen aus Servern, Speichern, Netz­
             werken und anderen Geräten zur Ausführung von                  Ganzheitlich denken, klein starten
             Anwendungen sowie zur Verarbeitung von Daten                   Sinken die operativen Implementierungskosten?
             und werden für datenzentriertes Computing,                     Verbessert sich die Produktionsleistung? Lassen
             ERP- und PLM-Systeme genutzt. OT-Systeme                       sich Vorschriften besser einhalten? Warum ein
             bestehen aus Maschinen, elektromechanischen                    OT/IT-Integrationsprojekt für Unternehmen wichtig
             Geräten und anderem industriellen Equipment                    ist, hängt vom erwarteten Mehrwert ab. Bei der
             sowie aus Auto­matisierungs- und Steuerungs­                   Implementierung bewährter OT/IT-Lösungen ist es

                                                                                                                                                   11
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                          Production Transparency

             hilfreich, die Herausforderungen des Kunden aus      weise klassische SCADA-Systeme wie WinCC Unified
             verschiedenen Blickwinkeln anzugehen und klein       oder eine Edge-Computing-Plattform wie Industrial
             und intelligent zu starten, aber das grosse Ganze    Edge. Der dritte Schritt bietet Lösungen für die
             im Blick zu haben. Unter Umständen fällt die Wahl    Bewertung und Verbesserung von Prozessen und
             auf eine etwas kostenintensivere, standardisierte    Abläufen in der Cloud oder vor Ort, zum Beispiel
             Lösung, mit der Anwender zukünftig weitere Appli­    Analyse-Apps und Software (MindSphere, Mendix,
             kationen über ein und dieselbe Plattform laufen      Opcenter, Teamcenter) oder ERP-Systeme wie
             lassen können. Allerdings gibt es nicht nur einen    SAP etc.
             Weg, eine OT/IT-Integrationslösung zu imple­­men­
                                                                  OT/IT-Integration in der Praxis
             tieren. Echten Mehrwert schafft eine End-to-End-
                                                                  Ein Anwendungsbeispiel für die Integration von
             Lösung, die auf drei Schritten basiert – nur damit
                                                                  OT und IT ist Traceability. Anwender erhalten
             lassen sich die Daten vollständig nutzen und das
                                                                  damit Transparenz über die kritischen Teile ihrer
             OT/IT-Integrationsprojekt kann sein volles Poten­
                                                                  Wertschöpfungs- und Lieferkette, indem sie eine
             zial entfalten.
                                                                  Art digitale Lebensgeschichte ihrer Produkte
             Im ersten Schritt werden Konnektivitäts- und         erstellen. Zertifizierungen und Nachweise sind
             Sicherheitslösungen erstellt, die Zugang zu allen    wichtig, wenn bestimmte Produkte oder deren
             Sensoren, Automatisierungssystemen, Maschinen        Status belegt werden müssen, beispielsweise
             und Prozessen ermöglichen, die zur Erfassung und     für die Einhaltung von Vorschriften und Bestim­
             Bereitstellung der relevanten Messungen und Daten    mungen. Traceability ermöglicht es Unter­nehmen,
             erforderlich sind. Im zweiten Schritt werden         Daten zurückzuverfolgen sowie Einblicke in den
             Lösungen für die Datenharmonisierung, -vorhal­       Gesundheitszustand und Informationen über die
             tung und -kontextualisierung von Anlagen und         Verwendung eines Produkts zu gewinnen. Damit
             Automatisierungs­systemen erstellt. Als OT/IT-       steigert Traceability die Effizienz und hebt Nach­
             Infrastruktur lassen sich dafür unterschiedliche     haltigkeitspotenziale.
             Systeme nutzen, die je nach Installed Base und
             Kundenbedürfnissen variieren können, beispiels­       siemens.de/ot-it

                         Our OT/IT Integration approach leverage solutions that build-up on each other,
                         driving a scalable and value-oriented digital transformation Journey

                      Our OT/IT Integration approach leverage solutions that build upon each other,
                      driving a scalable and value-oriented digital transformation journey

                                                                                                                                       12
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                       Production Transparency

             EDGE COMPUTING

             Mit IIoT das volle Potenzial
             der Daten ausschöpfen
             In jedem Unternehmen schlummern                    oder das Wartungsfenster zu optimieren oder auch
             riesige ungenutzte Datenmengen.                    um Transparenz über den gesamten Produktions­
                                                                prozess zu erlangen. Dem italienisch-niederländi­
             Diese Daten von Maschinen und Pro­­
                                                                schen Kaugummi- und Süsswarenhersteller Perfetti
             zessen offenbaren wertvolle Einblicke.
                                                                Van Melle ermöglichte eine Industrial-­Edge-
             Edge Computing ermöglicht es, Produk­
                                                                Lösung, die Ursachen des zuvor bestehenden
             tionsdaten zu sammeln, zu verdichten               Produktivitätsverlusts zu identifizieren und zu
             und zu verarbeiten – lokal, dezentral              beheben. Dank der vertikalen Integration vom
             und in Echtzeit.                                   Shopfloor bis zum ERP-System lassen sich jederzeit
                                                                präzise der Maschinen­­­status anzeigen und die
             Edge Computing mit Industrial Edge beginnt
                                                                Energieverbrauchsdaten sowie der Wartungs­
             damit, unterschiedlichste Daten von Maschinen,
                                                                zustand erfassen. Dadurch steigerte das Unter­
             aus IT-Systemen oder sonstigen Quellen auf opti­
                                                                nehmen seine Produktivität wie auch die Qualität
             male Weise zu sammeln, zu strukturieren, zu
                                                                und reduzierte Anlagenstillstände.
             harmonisieren und eventuell auch lokal vorzu­
             halten. Anschliessend werden die Daten ausge­      Mit Industrial Edge lässt sich jedoch nicht
             wertet, um beispielsweise den Produktionsprozess   nur Transparenz generieren, sondern auch

                                                                                                                                    13
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                             Production Transparency

             fortgeschrittene Systeme für eine KI-gestützte
             Selbstoptimierung lassen sich realisieren. Beispiels­­­­
             weise nutzt die Hansa Klima­systeme GmbH die
             Edge-App LiveTwin für eine intelligente Klimarege­
             lung. Mit LiveTwin sind Simulationsmodelle mittels
             Edge-Geräten in die Automatisierung integrierbar,
             was dem Unter­nehmen eine voraus­schauende
             Steuerung ermög­licht. Im dritten Schritt lassen
             sich mit Industrial Edge die Daten umfassend
                                                                        diese Apps Produktionsystemen zur Verfügung
             analysieren und an übergeordnete Systeme wie
                                                                        stellen, aber auch selbst entwickelte Applikationen
             SAP oder Cloud-­Systeme anbinden. Unternehmen
                                                                        ausspielen.
             können dadurch eine bessere Integration ihrer
             OT- und IT-Netz­werke erreichen und so die Effi­
                                                                        Datenmanagement für die Zukunft
             zienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette
                                                                        Mit dem Industrial Information Hub (IIH) schafft
             steigern.
                                                                        Siemens derzeit eine Datenmanagement-Plattform
                                                                        für agile und autonome Produktionsanlagen.
             Store für Software und Services
                                                                        Mit Hilfe semantischer Datenmodelle lassen sich
             Im Industrial Edge Marketplace finden Anwender
                                                                        Produktionsdaten aus dem gesamten Unter­nehmen
             eine grosse Auswahl an einsatzfertigen Apps für
                                                                        erfassen und damit die Weichen für die Digitali­
             den industriellen Einsatz, zum Beispiel Edge-Apps
                                                                        sierung stellen. Dank der One-Stop-Lösung für das
             für die Verarbeitung, Visualisierung und Analyse
                                                                        Datenmanagement können Anwender mit dem IIH
             von Daten sowie Konnektivität, um Anwendungen
                                                                        den Grundstein für die Anpassungsfähigkeit und
             wie Condition Monitoring oder vorausschauende
                                                                        den Ausbau ihres digitalen Betriebs legen.
             Wartung zu realisieren. Über das zentrale Edge-­
             Management-System können IT-Administratoren                 siemens.de/industrial-edge

                                                                                                                                         14
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                             Production Transparency

             EFFIZIENTES ENGINEERING

             Bestens gerüstet für den Wandel
             Maschinenbauer sind heute stärker
             gefordert als je zuvor. Um im harten,
             weltweiten Wettbewerb zu bestehen,
             müssen sie neue Wege in der Fertigung
             beschreiten. Eine wichtige Rolle spielt
             dabei die Erhöhung der Engineering-­
             Effizienz. Die Basis für effizientes
             Engineering ist TIA Portal.

             Die Herausforderungen für Maschinenbauer sind
             heute von drei Megatrends geprägt: Die Welt­
             märkte werden aufgrund schnell wechselnder
             Kunden­an­forderungen und Trends immer unbe­
             ständiger und dynamischer. Das erfordert kürzere
             Markt­ein­füh­rungs­­zeiten und eine hohe Flexibilität
             in der Produktion – auch angesichts zunehmender
             Indi­vidualisierung bis hin zur Losgrösse 1. Zudem
             treiben neue Technologien im Umfeld der                  für ihre kreative, innovative Arbeit. Dazu kommt,

             Digita­­lisierung wie das industrielle Internet der      dass unvorhersehbare Fehler während der Inbe­

             Dinge (IIoT) und autonome Fabriken den indus­            triebnahme nicht selten die Markteinführung

             triellen Wandel weiter voran. Dazu kommt der             einer Maschine oder Anlage verzögern und zudem

             Wandel am Arbeitsmarkt. Viele Maschinenbauer             beträchtliche Projektkosten verursachen können.

             machen schon heute die Erfahrung, keine
                                                                      Die Automatisierung von Routineaufgaben sowie
             Fachkräfte im Bereich der Automatisierung zu
                                                                      der Einsatz wiederverwendbarer Maschinenmodule
             bekommen, Universitätsabsolventen finden sie
                                                                      und -komponenten setzt Ressourcen bei den
             inzwischen eher im IT-Umfeld als in der Elektro­
                                                                      Mitarbeitenden frei, spart enorm Zeit und mindert
             technik. Die Folgen sind ein hoher Ausbildungs-
                                                                      das Fehlerrisiko. Ein weiterer wichtiger Ansatz für
             und Schulungsaufwand sowie lange Einarbeitungs­
                                                                      mehr Effizienz ist die Parallelisierung der Arbeits­
             zeiten. Wie können Unternehmen angesichts
                                                                      schritte im Engineering: Wenn alle Abteilungen
             dieser Herausforderungen im weltweiten Wettbe­
                                                                      bzw. Ingenieure auf eine gemeinsame Datenbank
             werb bestehen? Ein beträchtliches Potenzial birgt
                                                                      zugreifen und zur einfachen Koordinierung ihrer
             effizientes Engineering in hochqualifizierten
                                                                      Arbeit standardisierte Austauschformate nutzen
             Engineering-Teams.
                                                                      können, verkürzt das die Entwicklungsprozesse
             Effizientes Engineering in der                           deutlich. Die Grundlagen dafür sind eine abteilungs­
             Automati­sierung                                         übergreifende Kollaborationsplattform sowie die
             Oft wird unterschätzt, wie hoch der Zeitaufwand          Standardisierung der Prozesse und Daten in
             beim Engineering im Maschinenbau für sich                wieder­verwendbaren Bibliotheken. Diese Biblio­
             wiederholende manuelle Routineaufgaben sowie             thek getesteter, standardi­sierter und wiederver­
             die Abstimmung von Prozessen unterschiedlicher           wendbarer Softwaremodule erhöht die Software­
             Fachbereiche ist. Diese Zeit fehlt den Ingenieuren       qualität und vereinfacht den Designprozess für

                                                                                                                                          15
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                            Production Transparency

             modulare, flexible Maschinen. Neue Features             zugänglich machen. Als Basis für die Program­
             lassen sich als Module einfach hinzufügen, ohne         mierung und Visualisierung können standardi­
             andere Features zu beeinträchtigen. Zudem unter­        sierte, wiederverwendbare Komponen­ten bzw.
             stützt eine solche Bibliothek standardisierter          Module in Bibliotheken mit Versionierung erstellt
             Komponenten die Engineering-­Teams dabei, die           werden. Workflows zur Generierung kompletter
             Aufgaben und Prozesse zu automatisieren. Sie            Applikationen lassen sich bis hin zur Simulation
             können damit Hardware-Konfigurationen ebenso            und parallelen Inbetriebnahme weit­gehend
             automatisch generieren wie Programmbausteine            automatisieren.
             und HMI-Schnittstellen.
                                                                     Neben der Basisausstattung bietet TIA Portal
             Umfassendes Framework TIA Portal
                                                                     zahlreiche Optionen, mit denen Anwender das
             Bei allen Herausforderungen rund um effizientes
                                                                     Framework für ihre individuellen Bedürfnisse
             Engineering unterstützt die Anwender TIA Portal.
                                                                     erweitern und ergänzen können. Der aktuelle
             Das einheitliche, offene und umfassende Frame­
                                                                     Neu­­­zugang zum Framework, Simatic AX, ermög­
             work für die industrielle Automatisierung stellt
                                                                     licht es, moderne Programmiermethoden in die
             alle wesentlichen Elemente und Werkzeuge für
                                                                     Auto­matisierung einzubringen. So kann die neue
             das digitale Engineering bereit und deckt den
                                                                     Generation von Hochschulabsolventen auch in
             gesamten Maschinenlebenszyklus ab: von der
                                                                     den ihnen aus dem Studium vertrauten Hoch­
             Planung über das Engineering und die Simulation
                                                                     sprachen Bibliotheken erstellen und diese dem
             bis zur Wartung im laufenden Betrieb. Für paralleles,
                                                                     Auto­matisierer in TIA Portal zur Nutzung
             schnelleres Arbeiten, beispielsweise in der Design­
                                                                     übergeben.
             phase, lassen sich mit TIA Portal mechanische
             und elektrische Daten über bestimmte Austausch­
             formate allen Mitarbeitern im Engi­neering-Team          siemens.de/tia-portal

                                                                                                                                        16
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                        Production Transparency

             DIGITALE TRANSFORMATION IM BEDIENEN UND BEOBACHTEN

             Von der Visualisierung bis
             zur vertikalen Integration
                                                                 Anwendern, effizient ihren individuellen Visuali­
                                                                 sierungsstandard zu erstellen.

                                                                 Die Konsistenz zwischen unterschiedlichen Platt­
                                                                 formen und der hohe Grad an Benutzerfreundlich­
                                                                 keit erleichtern Entwicklern und Bedienern gleicher­
                                                                 massen die Arbeit. Was einmal für eine WinCC
                                                                 Unified-Station erstellt wurde, lässt sich auf jedem
                                                                 anderen WinCC Unified-Gerät nutzen – unabhängig
                                                                 von der Bildschirmdiagonale. So entstehen
                                                                 zukunfts­­sichere Anwendungen für Panel- bis
                                                                 PC-basierte Lösungen, die skalierbar und offen für
                                                                 Erweiterungen sind. Mit den Funktionen Zooming
                                                                 und Decluttering lassen sich jetzt Bedienkonzepte
                                                                 realisieren, bei denen abhängig vom Zoom-Faktor
                                                                 weitere Detailinformationen ein- oder ausge­
                                                                 blendet werden.
             Die digitale Transformation im Maschinen-
                                                                 Viele Industrien, beispielsweise die Ver­­packungs-
             und Anlagenbau erfordert einen hohen                oder die Automobilindustrie, erfordern neben
             Grad an Standardisierung, effizientes               der grafischen HMI-Anzeige auch physische
             Engineering, Transparenz von Maschinen-             Bedien­elemente, die den Zugriff auf wichtige
             und Produktionsdaten sowie eine                     Funktionen gewähren. Speziell hierfür bieten die
             einfache Integration von OT und IT.                 Simatic HMI Unified Comfort Panels PRO eine
             Das Visualisierungssystem Simatic WinCC             einheitliche und robuste Hardware mit IP65-Rund­
                                                                 umschutz. Durch flexible Montagemöglichkeiten
             Unified wurde speziell für diese Anforde­
                                                                 lassen sich die Geräte über Standfuss oder Tragarm
             rungen konzipiert.
                                                                 maschinennah installieren und durch eine
             Industrielle Anwendungen werden immer viel­         breite Palette an Bedienelementen mit wenig
             schichtiger, was die Verwendung flexibler Systeme   Verdrahtungsaufwand flexibel an individuelle
             in Hard- und Software für verschiedenste Platt­     Bedienwünsche anpassen, beispielsweise durch
             formen und Einsatzbereiche erfordert. Das Simatic   Kartenlesegeräte zur komfortablen Anmeldung
             WinCC Unified-System wurde für alle industriellen   per Benutzerkarte unter Verwendung des
             Anwendungsfälle entwickelt und ermöglicht es        RFID-Standards.

                                                                                                                                     17
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                            Production Transparency

             Für jeden die richtige Information –                    Einfache und flexible OT/IT-Integration
             immer und überall                                       Für eine zukunftsfähige Visualisierung ist der
             Je nach Aufgabenstellung müssen Anwender                zuverlässige Datenaustausch über Standardschnitt­
             Maschinen- und Anlagendaten jederzeit und überall       stellen zwischen Produktion und IT-Landschaft
             abrufen können. Enorm wichtig ist dabei eine hohe       entscheidend. Mit der Version V18 bietet WinCC
             Sicherheit in Bezug auf den Webzugriff, aber auch       Unified jetzt mit GraphQL einen leistungsstarken
             eine hohe Flexibilität bei der Vergabe von Zugangs­­­   und flexiblen webbasierten Zugriff auf Daten und
             berechtigungen. Bei allen Simatic HMI Unified           Meldungen von PC-Stationen. Ohne Domänen-
             Comfort Panels und WinCC Unified PC-Systemen            Know-how lassen sich benötigte Daten einfach
             ist der flexible Fernzugriff über einen beliebigen      und sicher über Netzwerke mit IT-Applikationen
             HTML5-basierten Browser standardmässig inte­            austauschen. Zum Einsatz können dabei in der IT
             griert. Eine weitere Möglichkeit ist die Verknüp­       verbreitete Programmiersprachen wie z. B. Python,
             fung von Bildern und Alarminformationen zwischen        Jupyter oder Node-RED kommen. Die Kommunika­
             verschiedenen WinCC Unified-Geräten. Durch              tion ist besonders performant, da sich Daten
             diese Collaboration-Option ist es beispielsweise        mehrerer Quellen in Echt­zeit in einer Abfrage
             möglich, Meldungen von entfernten Maschinen             abrufen lassen.
             oder Linien vor Ort anzuzeigen, um schneller auf
             Ereignisse reagieren zu können.                          siemens.de/wincc-unified-system

             SIMATIC WINCC UNIFIED V18

             Die Zukunft visualisieren

                                                                                ◾ Durchgängigkeit für verschiedene
                                                                                  Applikationen und Plattformen,
                                                                                  z. B. IP65, Hygienic Design
                                                                                ◾ Standardisierung der Bedien­
                                                                                  oberfläche über Faceplates
                                                                                ◾ Fernzugriff am Panel und am PC
                                                                                  über HTML5-basierte Web Clients
                                                                                ◾ OT/IT-Integration über die
                                                                                  Standardschnittstelle GraphQL
                                                                                ◾ Reduzierung des CO2-Fussabdrucks
                                                                                  mit der Energy Suite

             Neueste Web- und Edge-Technologien verbunden            Das Einsatzspektrum erweitert sich mit den neuen
             mit offenen Schnittstellen: Simatic WinCC Unified       Geräten der Schutz­arten IP65 und IP69k/Splitter­
             ermöglicht es Maschinen- und Anlagenbauern,             schutz IK10+ um Anwendungsbereiche in einer
             die Herausforderungen der Digitalisierung einfach       geschützten, schaltschranklosen Automatisierungs­
             zu bewältigen. Mit den Simatic HMI Unified              lösung und mit besonderen hygieni­schen
             Comfort Panels und den PC-basierten Simatic-            Anforderungen.
             Systemen profitieren Anwender bereits jetzt von
             der Leistungsfähigkeit des Visualisierungs­systems.      siemens.de/wincc-unified-system

                                                                                                                                        18
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                       Automation Engineering

             SIMATIC IPCS FÜR KÜNSTLICHE INTELLIGENZ

             Effizientere Produktion in
             der digitalen Fabrik
             Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI)
             ist in der Automatisierung von Maschinen
             und Anlagen wenig verbreitet, obwohl
             sie ein enormes Potenzial birgt. Speziell
             für KI-Anwen­dungen designte und aus­­-
             ge­rüstete Simatic IPCs ermöglichen den
             Vorstoss in neue digitale Dimensionen.

             Im Umfeld der Anlagenautomatisierung wird
             bereits eine Vielzahl an Daten erhoben, um
             Pro­­­zesse zu steuern oder die Mitarbeiter in der
             Fertigung zu unterstützen. Dieses Potenzial an
             gesammelten Daten lässt sich erst dank KI richtig
             aus­­­schöpfen, denn neben Schwell- oder Grenz­
             werten sind damit auch externe Daten interpre­       Maschine installiert werden kann. Für komplexe
             tierbar. Dadurch ist es zum einen möglich, aus       und anspruchsvolle Steuerungs-, Datensammler-
             mehr Daten zu lernen, zum anderen lassen             oder Kommunikationsaufgaben können Anwender
             sich die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um          die kompakten Embedded IPCs nutzen, die mit
             bestimmte Ziele und Aufgaben zu erreichen. Das       verschiedenen KI-Beschleunigern sowie mit einer
             gilt vor allem für Anwendungsfälle mit komplexen     speziell für KI-basierte Applikationen entwickelten
             Rahmenbedingungen und grossen Datenmengen,           Plattform ausgestattet sind.
             beispielsweise bei der Qualitäts­kontrolle von
                                                                  Effizienzsteigerung durch frühzeitige
             Leiterplatten.
                                                                  Problemerkennung
             Für jede Anforderung das passende Gerät              Künstliche Intelligenz ermöglicht es, Anomalien in
             Damit die KI lernt, welche Entscheidungen            Datensätzen zu erkennen, Komponenten anhand
             erwünscht und welche unerwünscht sind, muss          typischer Muster zu identifizieren oder den Anlagen­
             sie zuerst anhand meist grosser Datenmengen          zustand anhand von Schwingungsmustern zu
             trainiert werden – ein Lernprozess, der eine hohe    erfassen. Dadurch lassen sich bislang schwierige
             Rechenleistung erfordert. Hier kommen die            Aufgaben effizient lösen. So können zum Beispiel
             leistungs­fähigen Simatic Rack-PCs ins Spiel. Im     Wartungsarbeiten oder andere Probleme vorher­
             nächsten Schritt werden die zuvor gewonnenen         gesehen und schneller behoben werden, was zu
             Erkenntnisse auf die Aufgabe angewandt. Diese        geringeren Ausfällen führt.
             Inferenz benötigt eine geringere Rechenleistung.
                                                                   siemens.de/ipc
             Deshalb wird dafür meist ein besonders robuster       siemens.de/rack
             Simatic Box-PC eingesetzt, der direkt an der          siemens.de/box

                                                                                                                                   19
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                         Automation Engineering

             MOTION CONTROL SYSTEM

             Full Motion. Easy Control.
             Individuelle Produkte erfordern                       Leistungsstark, einfach, sicher
             Maschinen und Fertigungslinien, die sich              Volle Performance und Zukunftsfähigkeit bei
             schnell und einfach an unterschiedliche               maximal einfachem Engineering und hoher Sicher­
                                                                   heit – dafür steht das Motion Control-System.
             Formate, Grössen, Produktarten und
                                                                   Volle Performance erhalten Anwender durch das
             Fertigungsabläufe anpassen lassen.
                                                                   modulare, skalierbare Portfolio sowie das nahtlose
             Eine präzise, dynamische und einfach realisierbare    Zusammenspiel aller Komponenten – von einfachen
             sowie jederzeit flexibel anpassbare Systemlösung      bis zu komplexen Applikationen. Ein einfaches
             zur Bewegungssteuerung und -regelung elektrisch       Engineering ermöglichen die integrierten nutzer­
             angetriebener Maschinenachsen, englisch „Motion       freundlichen Funktionen – von der Konfiguration,
             Control“, wird immer mehr zum entscheidenden          Inbetriebnahme und Diagnose über die Simulation
             Differenzierungsmerkmal im Maschinenbau. Dafür        bis hin zu Anwendungsbeispielen und -bibliotheken.
             bietet Siemens dem Anwender ein abgestimmtes          Die umfassenden Motion Control-Systemfunktionen
             Motion Control-System aus Steuerung, Antrieben        on Board sowie ein leistungsstarkes Öko­­­system
             und Motoren – alles nahtlos integriert in ein ganz­   garantieren eine hohe Zukunftsfähigkeit. Und
             heitliches Engineering mit offener Konnek­­ti­vität   nicht zuletzt punktet das Motion Control-System
             zur OT/IT-Ebene und damit perfekt gerüstet für die    durch integrierte Sicherheit in allen Systemkompo­
             Herausforderungen der Digitalisierung.                nenten und automatisierte Validierung.

             Mit der Systemlösung aus Simatic Controller,           siemens.de/motion-control
             Sinumerik CNC-Steuerungen, Sinamics Frequenz­
             umrichtern und Simotics Motoren sowie dem
             einheitlichen Engineering in TIA Portal und den
             umfangreichen Bibliotheken und Applikations­
             beispielen haben Anwender die richtigen Werk­
             zeuge und das notwendige Know-how, um Motion
             Control-Anwendungen jeder Grösse und Komple­
             xität umzusetzen: angefangen bei Lösungen für
             kontinuierliche Bewegungen in der Fördertechnik
             und der Positionierung einzelner Achsen über das
             Bewegen mehrerer mechanisch gekoppelter Achsen
             bei Handling-Systemen und die präzise koordinierte
             Achsbewegung in Verarbeitungsprozessen bis hin
             zur Steuerung hochdynamischer Spindeln oder
             Vorschub- und Hilfsachsen für die Bearbeitung von
             Werkstücken beim Drehen, Fräsen, Bohren und
             Sägen.

                                                                                                                                    20
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                           Automation Engineering

             EFFIZIENTE AUSWAHL- UND ENGINEERING-TOOLS FÜR ANTRIEBSSYSTEME

             Einfach oder komplex –
             immer die passende Lösung
             Ist meine Anwendung effizient? Rechnet                  Auch die genaue Konfiguration von Motoren,
             sich der Einsatz effizienter Technik? Wie               Umrichtern, Systemen und weiteren Komponenten
             konfiguriere ich meine Komponenten?                     können Anwender ganz einfach ermitteln – mit
                                                                     dem Siemens Product Configurator. Auf einer
             Diese Fragen rund um effiziente Produkt­
                                                                     neuen Benutzeroberfläche mit intuitiver Benutzer­
             konfiguration und -planung sowie die
                                                                     führung wählen sie die für sie passenden Produkte
             Inbetriebnahme beantworten Siemens-                     aus und bestellen diese anschliessend direkt im
             Tools. Das digitale Leitsystem führt                    Siemens Onlineshop.
             durch die Auswahl und Konfiguration
                                                                     Einfach und schnell durch die Planung
             von Produkten bis hin zur anwendungs­
                                                                     Bei der Projektplanung und -entwicklung geht es
             spezifischen Entwicklung von Antriebs­­                 um die adäquate Auslegung des Antriebssystems
             systemen.                                               sowie die einfache Produktdimensionierung. Das
                                                                     TIA Selection Tool ist das passende Werkzeug, um
             Schon im ersten Schritt der Planung, in der Produkt­­
                                                                     anwendungsspezifische Anforderungen zu ermit­
             auswahl und Konfiguration, kommt es auf Energie­
                                                                     teln. Damit lässt sich ein komplettes Projekt mit
             effizienz an. Siemens bietet dafür passende Tools,
                                                                     wenigen Eingaben ohne Handbuch und ohne
             die Anwender bei der schnellen und einfachen
                                                                     Spezialwissen auslegen und konfigurieren. Die
             Antriebskonfiguration unterstützen. Der Amor­­­ti­
                                                                     Konfigurationsmöglichkeiten lassen sich vorab
             sationsrechner SinaSave ermittelt, basierend auf
                                                                     testen und simulieren, was ein fehlerfreies Konfi­
             den spezifischen Betriebs­bedin­gungen, die mögli­
                                                                     gurieren und Bestellen unterstützt.
             chen Energieeinspar­potenziale und die Amortisa­
             tionszeit für antriebs­technische Produkte und          Zugang zu technischen Informationen immer und
             Systeme. Dabei vergleicht das Tool direkt Bestands­­    überall? Die Simotics Digital Data App macht es
             motoren mit Simotics-Motoren unterschiedlicher          möglich. Anwender können damit jederzeit tech­
             Energieeffizienzklassen. Zudem ermittelt es die         nische Daten, Ersatzteile und Betriebsanleitungen
             zu erwartenden Energieverbräuche auf Basis der          des Simotics GP/SD Motors abrufen. Mit der App
             individuellen Energiepreise, Betriebs­zeiten und        erhalten sie einen wichtigen Teil des digitalen
             -lasten sowie die daraus resultierenden Energie-,       Zwillings der Motoren und können ihre Prozesse
             CO2- und Energiekosteneinsparungen.                     vereinfachen und optimieren. Die App zeigt

                                                                                                                                       21
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                             Automation Engineering

             beispielsweise nach dem Scannen des auf dem            denste Applikationen in Betrieb zu nehmen –
             Motor aufgebrachten DataMatrix-Codes die               von Pumpen, Lüftern, Mischern, Förderbändern
             entsprechenden elektrischen und mechanischen           etc. über Positionierachsen bis hin zu Handling­
             Daten oder auch Service-Informationen an. Das          syste­men, Regalbediengeräten und Verpackungs­
             erleichtert die Inbetriebnahme und Montage und         maschinen.
             optimiert die Service-Aktivitäten.
                                                                    Mit dem neuen Update von Sinamics Startdrive
             Inbetriebnahme leicht gemacht                          in der Version V18 erhält die Benutzerverwaltung
             Auch für die finale Phase, die Inbetriebnahme,         in TIA Portal weitere Funktionsrechte für Antriebe,
             bietet Siemens passende Engineering-Tools.             mit denen sich festlegen lässt, wer welche Ände­
             Mit Sinamics Startdrive in TIA Portal lassen sich      rungen vornehmen darf. Zudem können Experten
             Sinamics-Antriebe intuitiv in die Automatisierung      mit der Fast-Fourier-Transformation- (FFT-)Darstel­
             integrieren. Die einheitliche Benutzerführung für      lung das Regelungsverhalten des Antriebs­strangs
             Steuerung, HMI und Antriebstechnik erhöht die          besser analysieren und effizient optimieren. Auch
             Produktivität des Engineerings und reduziert Fehler­   der Safety Activation Test, der zur Abnahme der
             möglichkeiten. Die gemeinsame Datenhaltung von         Maschinensicherheit erforderlich ist, hat sich
             Steuerung und Umrichter in einem Tool bietet           erweitert: Der geführte Assistent zeichnet auto­
             Konsistenz, und das gemeinsame Bibliotheks­            matisch verschiedene Signale auf, stellt sie dar
             konzept stellt die einfache Wiederverwendbarkeit       und übernimmt sie mit ins Protokoll.
             der Umrichter sicher. Das breite Sinamics-Antriebs­
             portfolio in Startdrive eignet sich, um verschie­       siemens.de/engineering-tools

                                                                                                                                        22
News für das digitale Unternehmen 1/2023                                                                       Automation Engineering

             MODULARE AUTOMATISIERUNG UND PRODUKTION

             Höchste Flexibilität bei
             maximaler Standardisierung
             Drastisch verkürzte Inbetriebnahme­                 Erfolgsgeheimnis Module Type Package
             zeiten, geringstmögliche Entwicklungs­              Die Zukunft der Automatisierung für Unternehmen
             kosten und Testaufwände, optimale                   der Prozessindustrie liegt deshalb in der modularen
                                                                 Produktion mittels Module Type Package (MTP)
             Nutzung der vorhandenen Anlagen –
                                                                 auf Basis der NAMUR-Empfehlung NE 148 – eine
             das sind die Herausforderungen für die
                                                                 Konzeption, bei deren Realisierung Anlagenbe­
             Produktion der Zukunft. Ein Schlüssel               treiber, Modulbauer und Systemlieferanten wie
             zum Erfolg in der Prozessindustrie sind             Siemens eng zusammenarbeiten. Die Idee hinter
             modulare Produktionssysteme, die flexi­             MTP sind intelligente, dezentrale, vorautomati­sierte
             bler und effizienter sind als je zuvor.             und vorgeprüfte Prozessmodule, die von einem
                                                                 übergeordneten Prozessleitsystem (PLS), dem
             Damit sich Hersteller umgehend an neue Markt­       sogenannten Process Orchestration Layer (POL),
             situationen anpassen können, benötigen sie neue     orchestriert werden. Die Prozessmodule – relativ
             und flexible Produktionsverfahren, die ihnen        kleine Anlageneinheiten wie Extruder, Tanks oder
             zügige Chargenwechsel und eine möglichst            Separationsmodule – sind schnell und einfach in
             schnelle Skalierung der Produktion ermöglichen.     ein grösseres System integrierbar. Dank standardi­
             Möchte ein Unternehmen ein neues Produkt            sierter Beschreibungen von verfahrenstechnischen
             herstellen oder die Losgrösse für ein bestehendes   Baugruppen inklusive integrierter Prozessbilder
             Produkt ändern, muss es schnell handeln können.     und Laufzeitschnittstellen kann der Anlagen­be­
             Da bleibt keine Zeit, eine Maschine von Grund auf   trei­ber die MTP-Datei dann einfach laden und das
             neu zu programmieren, geschweige denn eine          Modul per OPC UA-Anbindung in die übergeord­
             neue Maschine zu bauen.                             nete Automatisierungsarchitektur einbinden.

                                                                                                                                  23
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             Vorgeprüfte, herstellerneutrale Plug & Produce-­       wird mittels Simatic MTP Creator die MTP-Datei
             Einheiten beschleunigen den oft zeitaufwendigen        generiert – ein Klick genügt. Die Orchestrierung
             Prozess deutlich.                                      der Module und des Backbones erfolgt im Process
                                                                    Orchestration Layer von Simatic PCS neo. Die
             Perfektes Zusammenspiel
                                                                    MTP-Dateien der einzelnen Module werden in
             Bereits im verfahrenstechnischen Engineering eines
                                                                    den POL importiert und als Vorlagen in einer
             Moduls in Comos ist es möglich, den Grundstein
                                                                    Bibliothek verwaltet. Von dort aus lassen sich die
             zu legen. Die Daten lassen sich dann für die Auto­
                                                                    Bibliotheks­elemente entsprechend dem physi­
             matisierung der Module in TIA Portal übertragen
                                                                    kalischen Aufbau der Anlage instanziieren. Die
             und dort mit einem Simatic S7-1500 Controller und
                                                                    innovative MTP-Lösung ermöglicht es Anwendern,
             dem HMI-System Simatic WinCC Unified automati­
                                                                    ihre Anlage mit sehr geringem Aufwand leicht
             sieren. Dabei kommt die Simatic Process Function
                                                                    und schnell an sich ändernde Marktbedingungen
             Library zum Einsatz, die den MTP-Standard unter­
                                                                    anzupassen.
             stützt. Funktions- und Bildbausteine für ein objekt­
             basiertes Engineering sparen Zeit bei der Vali­
             dierung. Nach der Programmierung in TIA Portal          siemens.de/modulare-produktion

             SIMATIC PCS NEO V4.0 / NEUER CONTROLLER SIMATIC S7-4100

             Neue Version des webbasierten
             Prozessleitsystems
             ◾ Geeignet für Prozessanlagen in jeder
                Grösse mit bis zu 64.000 Prozessobjekten
                und 56 Steuerungen
             ◾ Unterstützung des MTP-Standards für
                einfachere Integration in das Prozessleitsystem,
                herstellerunabhängige Beschreibung, Projek­
                tierung und Automatisierung
             ◾ Neue Hardware verfügbar: Controller
                Simatic S7-4100 und Communication Node
                Simatic CN 4100

             Das zukunftssichere Prozessleitsystem Simatic          Ergänzend dazu erlaubt das voll integrierte
             PCS neo V4.0 ermöglicht als weltweit erstes und        Kommunikationsgateway Simatic CN 4100 einen
             einziges vollständig webbasiertes System standort­     einfachen und sicheren Prozess­daten­austausch –
             unab­hängiges Arbeiten – egal ob aus dem Home­         sowohl auf der Steuerungsebene als auch parallel
             office oder über Mobilgeräte. Die neue Controller-­    auf der Visualisierungsebene.
             Generation Simatic S7-4100 ist um 30 % kleiner,
             spart bis zu 50 % Energie, ist war­­tungsfrei und       siemens.de/pcs-neo
             bietet erweiterte Kommuni­kations­möglich­keiten.       siemens.de/simatic-s7-4100

                                                                                                                                      24
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