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News für das Digital Enterprise April 2023 siemens.de/digital-enterprise siemens.de/tia
News für das Digital Enterprise 2/2023 Inhalt
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Digital Enterprise
Future of Automation
Virtual Commissioning
Production Transparency
Production Performance &
Reliability
Production Quality &
Optimization
Automation Engineering
Sustainability &
Energy Efficiency
Machine Connectivity &
Integration
Maintenance
Power Distribution
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
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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.
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
• ein wachsendes Ökosystem von Partnern
OT
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
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News für das Digital Enterprise 2/2023 Digital Enterprise
ID LINK
Das „Online-Profil“
für Produkte
Auf relevante Informationen und Daten
zugreifen zu können, spielt über die
gesamte Wertschöpfungskette hinweg
eine wichtige Rolle. In der Praxis ist es
jedoch oft schwierig, den Datenzugriff
zu jedem Zeitpunkt und überall zu
ermöglichen. Abhilfe schafft hier der
ID Link: Mit diesem QR-Code ermöglicht
Siemens seinen Kunden die vollständige
Digitalisierung der bestehenden Prozesse
für die Produktgestaltung und -nutzung.
Standardisiert,
Veraltete Informationen, falsche Informationen – zeitsparend, einfach
es gibt einige Gründe, weshalb Kunden bei Siemens setzt dieses digitale Typenschild bereits
Wartungs- oder Service-Workflows heute bis zu in Form des sogenannten genormten ID Links ein,
80 % ihrer Zeit in die Suche nach den relevanten, der der neuen internationalen Norm IEC 61406-1
aktuellen Informationen zu einem bestimmten entspricht. Das ermöglicht ein herstellerüber
Produkt investieren. Durch den eindeutigen ID Link greifendes Zusammenspiel und stellt eine breite
auf dem Produkt hat der Kunde Zugriff auf das Verwendung beim Kunden sicher. So sind mit
digitale Typenschild seines Produkts. Doch was dem ID Link beispielsweise Informationen immer
verbirgt sich hinter dem digitalen Typenschild? Die aktuell und direkt auffindbar – egal ob Hand
Plattform Industrie 4.0 hat das Konzept der bücher im Störungsfall zur Reduzierung der Ausfall
Verwaltungsschale (VWS) spezifiziert. Die VWS zeiten oder technische Daten bei der Planung.
stellt den Zugang zu allen Produktinformationen Der ID Link ermöglicht es zudem, Geräte für die
sicher, um Produkte in der digitalen Wertschöp Inventarisierung eindeutig zu identifizieren, die
fungskette zu organisieren. Eines der zentralen zeitaufwendige manuelle Erfassung über die
Bestandteile der VWS ist das digitale Typenschild Seriennummer entfällt. Auch Wartungsprotokolle
eines Produkts, über das alle relevanten Informa oder Garantieansprüche lassen sich ganz einfach
tionen zur Produktnutzung und Klassifizierung zuordnen. Der Scan des QR-Codes erfolgt entweder
abrufbar sind, vergleichbar mit einem Produkt über das normale Smartphone oder im großen Stil
ausweis bzw. einem Online-Profil. automatisiert über Kameras in Logistikanlagen.
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News für das Digital Enterprise 2/2023 Digital Enterprise
Profi für Prozesse Rückverfolgbarkeit aller Anlagenkomponenten
Viele Kunden fragen den ID Link bereits aktiv sowie eine herstellerübergreifende Digitalisierung
nach. Besonders für die Prozessindustrie spielt der Verwaltungsschale gewährleistet.
er eine wichtige Rolle, denn er ist eines der drei
Vision wird wahr
zentralen Themen der Digital Data Chain (DDC):
Egal ob Prozessindustrie oder diskrete Industrie,
automatische und eindeutige Identifikation von
durch den Einsatz des digitalen Typenschilds als
physischen Objekten (ID Link), strukturierte Doku
Teil der Verwaltungsschale trägt Siemens dazu bei,
mentation von Produktinformationen und Produkt
die Vision seiner Kunden eines „Digitalen Zwillings“
datenaustausch über cloudbasierte Plattformen.
in einer durchgängigen digitalen Wertschöpfungs
Kunden profitieren davon durch verringerte Such
kette zu realisieren. Darüber hinaus erfüllt diese
zeiten in Wartungs- und Reparaturabläufen, was
Kombination bereits die Anforderungen an einen
signifikant Kosten senkt. Verschiedene Akteure
zukünftigen digitalen Produktpass (DPP) der EU
können Produktinformationen in einem Öko
und ist somit auch zukunftssicher.
system nahtlos und einfach austauschen – über
die Supply Chain hinweg und über den gesamten
Lebenszyklus. Nicht zuletzt ist eine lückenlose siemens.de/digitaldatachain
Inventarisierung/
Warenannahme • Technische Daten
• Zertifikate
• Handbücher
• Mall
• u. v. m.
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
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News für das Digital Enterprise 2/2023 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
10News für das Digital Enterprise 2/2023 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.
11News für das Digital Enterprise 2/2023 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
12News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Transparency
IT/OT-INTEGRATION
Basis der digitalen
Transformation
Die Verbindung von IT- und OT-Netz
werken ist die Grundvoraussetzung für
die fortschreitende Digitalisierung von
Unternehmen. Durchgängige Lösungen
von IT (Informationstechnologie) bis
OT (operative Technologie) 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 IT/OT-Integrationsprojekt für Unternehmen wichtig
Geräten und anderem industriellen Equipment ist, hängt vom erwarteten Mehrwert ab. Bei der
sowie aus Automatisierungs- und Steuerungs Implementierung bewährter IT/OT-Lösungen ist es
13News für das Digital Enterprise 2/2023 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 IT/OT-Integrationslösung zu implemen
IT/OT-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
IT und OT ist Traceability. Anwender erhalten
lassen sich die Daten vollständig nutzen und das
damit Transparenz über die kritischen Teile ihrer
IT/OT-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 IT/OT- 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/integration-it-ot
Our IT/OT Integration approach leverage solutions that build-up on each other,
driving a scalable and value-oriented digital transformation Journey
Our IT/OT Integration approach leverage solutions that build upon each other,
driving a scalable and value-oriented digital transformation journey
14News für das Digital Enterprise 2/2023 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
15News für das Digital Enterprise 2/2023 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
IT- und OT-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
16News für das Digital Enterprise 2/2023 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
17News für das Digital Enterprise 2/2023 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
18News für das Digital Enterprise 2/2023 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 IT und OT. 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.
19News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Transparency
Für jeden die richtige Information – Einfache und flexible IT/OT-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
◾ IT/OT-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 IP69/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
20News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Transparency
TRUSTED TRACEABILITY
Rückverfolgbarkeit und
Transparenz sichern
Die Nichtverfügbarkeit von Daten stellt Herkunft eines Produkts oder andere relevante
besonders bei langen und komplexen Informationen aus dem Wertschöpfungsprozess.
So können sie die Einhaltung von Regeln und Vor
Wertschöpfungsketten eine Hürde dar.
schriften sicherstellen und nachweisen sowie bei
Gleichzeitig steigt der Bedarf nach Trans
Rückrufen oder aufgetretenen Qualitätsproblemen
parenz wegen strengerer Vorschriften effizient reagieren.
sowie der Erwartung, schnell und präzise
auf Probleme reagieren zu können. Diese Transparenz durch detaillierten Produkt-
stammbaum
Lücke schließt Trusted Traceability.
Trusted Traceability verknüpft alle relevanten
Keime im Salat, Glassplitter in der Babynahrung, Daten eines Produkts, seiner Komponenten, der
Brandgefahr im Kabelbaum von Pkws: In Fällen Produktion, der Zulieferer und Partner in einem
wie diesen müssen Unternehmen schnell und Stammbaum entlang der Wertschöpfungskette.
zielsicher reagieren können, um hohe Kosten und Die so gewonnene Transparenz ermöglicht es,
Imageschäden zu vermeiden sowie die Sicherheit selbst über komplexe Wertschöpfungs- und Liefer
von Kunden und Konsumenten zu gewährleisten. ketten hinweg produktbezogene Informationen zu
Welche Chargen sind betroffen? Was war die kennen und bei Bedarf schnell auf sie zugreifen zu
Ursache? Unternehmen erhalten mit Trusted können.
Traceability dank zuverlässiger Rückverfolgbarkeit
schnell und einfach einen Nachweis über die siemens.de/trusted-traceability-contact
21News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Performance & Reliability
KI-GESTEUERTE KOMMISSIONIERROBOTER
Betriebliche Effizienz in
Warenlagern freisetzen
Der weltweite Bedarf an Flexibilität in der muss. Zusätzlich forciert der E-Commerce die
industriellen Automatisierung steigt und Komplexität in den Lagertätigkeiten. Laut dem
Marktforschungsinstitut Interact Analysis werden
wird vor allem von einer Technologie
deshalb bis zum Jahr 2027 über 5 Millionen Voll
bedient - der Robotik. Ihr Potenzial ist
zeitarbeitskräfte benötigt, die wie Maschinen
jedoch noch begrenzt. Es fehlt an einer
arbeiten, um Kommissionier- und Verpackungs
„kognitiven Flexibilität“ die es erlaubt, aufgaben auszuführen. Außerdem stellte Interact
sich während des Betriebs auf dynamische Analysis fest, dass über 90 % aller Kommissionier
Veränderungen im 3D-Raum einzustellen aufgaben in Lagern immer noch manuell ausge
und angepasst zu reagieren. Genau führt werden. Die Technische Universität München,
hierfür besteht jedoch ein ungedeckter Lehrstuhl für Fördertechnik, Materialfluss, Logistik
(TUM fml) fand heraus, dass 30–55 % der gesamten
Automatisierungsbedarf – insbesondere
Lagerkosten auf den hohen Anteil manueller
im Logistikumfeld. Eine skalierbare
Tätigkeiten zurückzuführen sind. Weltweit zuneh
Automatisierung bleibt ungelöst.
mender Arbeitskräftemangel und steigende
Kosten bei gleichzeitig steigender Nachfrage der
Lagertätigkeiten für Produktion und Fulfillment
Verbraucher und verschärftem Wettbewerb führen
sind heutzutage immer noch stark manuell
Unternehmen in eine betriebskritische Situation.
geprägt. Der Grund dafür ist eine große Varianz an
Objekten in verschiedenen Formen, Größen und Zwar gibt es heute bereits fortschrittliche Roboter,
Verpackungsarten, die eine hohe Flexibilität die mobil werden oder mit Sensorik wie 3D-Kameras
erfordern. Darüber hinaus können sich viele ausgestattet sind, um vortrainierte Objekte aus
Gegenstände derselben Art auch verformen und Behältern zu greifen, doch bei einfachen, aber
kleinere Gegenstände werden üblicherweise in allgemeineren sensomotorischen Objektmani
strukturierten oder unstrukturierten Massen in pulationsaufgaben wie dem Greifen beliebiger
Behältern gelagert. All das führt zu einer außer Objekte, die ihnen unbekannt sind, versagen
gewöhnlichen Komplexität, die die Automati sie. Für uns Menschen ist das eine alltägliche
sierung zuverlässig und effizient beherrschen Aufgabe.
22News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Performance & Reliability
Die Kombination von künstlicher Intelligenz (KI),
genauer gesagt von maschinellem Lernen (ML),
mit fortschrittlichen Sensor- und Greifertechnologien
sowie Standard-Roboterarmen leitet derzeit einen
grundlegenden Paradigmenwechsel in der Auto
matisierung ein. Um diese neue Generation von
autonomen Robotersystemen in großem Maßstab
wirtschaftlich zu realisieren, sind drei große Heraus
forderungen zu bewältigen: der Mangel an indus
trietauglicher kognitiver Flexibilität, der Mangel
an Standardisierung und der Mangel an Experten.
Dank der einzigartigen Lösung von Siemens
können Anbieter autonome und wirtschaftliche
Kommissionierroboter in großem Maßstab
entwickeln.
Schnell und einfach zu zuverlässigen
KI-gesteuerten Kommissionierrobotern
Simatic Robot Pick AI, die erste wahrnehmungs Kreatives Potenzial für den
basierte ML-Runtime-Fähigkeit für Roboter, Geschäftserfolg nutzen
ermöglicht es Robotersystemen, beliebige Artikel KI-gesteuerte Kommissionierroboter bieten die
in Lagerkommissionieraufgaben aus strukturierten geforderte Flexibilität, um eine hohe Varianz von
oder unstrukturierten Mengen zu greifen. Die Bereit Objekten mit verschiedenen Formen, Größen und
stellung erfolgt auf die für Automatisierungs Verpackungsarten in dynamisch wechselnden
experten am einfachsten nutzbare und am leich Situationen zur Laufzeit zu handhaben. Dies wird
testen integrierbare Art und Weise: mit einer die Auswirkungen des Arbeitskräftemangels redu
Out-of-the Box-Leistung, die kein Training durch zieren, die begrenzten manuellen Arbeitskräfte
den Benutzer erfordert. Noch nie war es so einfach: von monotonen Kommissionieraufgaben befreien
in weniger als 20 Minuten von Robotersystemen und sie in die Lage versetzen, ihr kreatives Poten
mit statischen Pickpunkten zu KI-gesteuerten zial in höherwertigen Aufgaben für den Geschäfts
Kommissionierrobotern. Für eine einheitliche erfolg einzusetzen. Gleichzeitig wird es die betrieb
Roboterprogrammierung und -bedienung können liche Effizienz in Warenlagern steigern. Die weltweit
Anwender die ML-Applikation mit der Simatic erste Generation von autonomen Robotern findet
Robot Library und dem Simatic Robot Integrator gerade ihren Weg aus der Forschung in industrielle
in TIA Portal kombinieren – perfekt integriert in Anwendungen und zeigt ein immenses Potenzial
Totally Integrated Automation (TIA) und eingesetzt bei der Automatisierung des „Unbekannten“.
zum Beispiel auf Simatic S7-1500 TM MFP (Multi
funktionsplattform) mit Backplane-Kommunikation siemens.de/intralogistik
zu S7-1500 PLCs. siemens.de/robot-integrator
23News für das Digital Enterprise 2/2023 Production Performance & Reliability
INTRALOGISTIK
Zukunftsfähige Lösungen für
einen schnell wachsenden Markt
Materialtransportsysteme –
Nicht zuletzt aufgrund des stark
sicher, zuverlässig und effizient
wachsenden E-Commerce steht die Materialtransportsysteme müssen vor allem
Intralogistik-Branche vor neuen Heraus reibungslos und zuverlässig funktionieren. Tun sie
forderungen: Zunehmende Lager das mit minimiertem Energieaufwand und vollauto
umschlagshäufigkeit bei kürzer matisch, ist das umso besser: Das erhöht den Durch
werdender Lagerdauer, kleine Bestell satz und senkt die Betriebskosten – bei gleichzeitig
mengen mit hohen Liefergeschwindig besserer Umweltbilanz.
keiten, steigende Rücklaufquoten sowie Dank der nahtlos integrierten Automatisierungs-
die kurzfristige Erhöhung der Liefer und Antriebstechnologie sowie integrierten
mengen erfordern flexible und skalier Konzepten für die funktionale Sicherheit ermög
bare Intralogistik-Prozesse bei höchster licht das Digital Enterprise Portfolio Anwendern
die Umsetzung hocheffizienter automatisierter
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.
Lagersysteme wie zum Beispiel Regalbedien
Mit dem durchgängigen Portfolio von Siemens für geräten. Diese bergen erhebliche Potenziale bei der
alle zentralen Technologien eines Logistikzentrums Einsparung hinsichtlich Zeit und Kosten sowie zur
können sich Maschinenbauer und Endkunden die Steigerung der Energieeffizienz. Basis für die
Vorteile der Digitalisierung erschließen: Fahrerlose Realisierung sind robuste, dezentrale Antriebs
Transportfahrzeuge, Fördertechnik und automati systeme. Industrielle Kompakt-Servomotoren mit
sierte Lagersysteme mit nahtlos integrierten hoher Leistungsdichte ermöglichen ein schlankes,
Automatisierungs- und Antriebssystemen auszu zukunftssicheres Systemdesign mit höherer Nutz
rüsten, ist nur ein Teil des Angebots. Der andere last. Den Energiebedarf der automatisierten
besteht darin, durch den gezielten Einsatz des Lagersysteme senken zudem IE3/IE4-Motoren und
digitalen Zwillings und der Verbindung von Getriebemotoren mit hohem Wirkungsgrad, Mehr
Branchenexpertise, Automatisierungsprodukten, achsantriebe mit gemeinsamem Zwischenkreis,
PLM-Software und cloudbasiertem IoT-Betriebs Energiespeichermöglichkeiten sowie energieopti
system neue Lösungen für die Herausforderungen mierte Bewegungen. Drehzahlgeregelte Antriebe,
von heute und morgen zu entwickeln. die softwaregesteuert Verzögerungen durch
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