从数字到智能:与数字孪生携手并进

萨克森–安哈特州的信息技术专家及其实时通信理念

IPT Pergande有限公司在哈勒(萨勒河)附近维桑特-戈茨奥(Weißandt-Gölzau)的工厂生产设备高如房屋,极为复杂。IPT代表着“创新性颗粒技术”。这里在利用最先进的流化床工艺,生产化学工业用颗粒材料。设备无故障运行对于实现颗粒的高效生产和高质量至关重要。IPT公司属于世界上颗粒和造粒技术领域的龙头企业Pergande集团。除了运行自己的生产设施,该集团公司建造和销售“交钥匙工程”的流化床造粒设备。

 “我们的客户来自全世界。”IPT Pergande总经理Mirko Peglow说,并举了一个南美洲建筑工程项目的例子。其流化床设备每年应生产约6000吨植物防护剂,由约400套机组和机床以及约800个测量点组成。“工业4.0时代,我们拿起了数字化工具,用于制定此类设备的简化维护解决方案。”Peglow说。

虚拟设备

公司名称中的“创新”一词即是纲领。项目工程师Steffen Kronberg领导着技术部,已经推动开展了许多前瞻性项目——大多是与工业界和科学界的伙伴合作。在电子辅助系统方面也是如此。2017年汉诺威工业博览会上展出了该系统的1号原型,而在国际加工工业的主要展会——2018年法兰克福德国阿赫玛国际化学工程、环境保护和生物技术展览会(ACHEMA)上,该企业将展示进一步开发的2号原型。“辅助系统的基础是对现实设备制作出虚拟的3D映像,即数字孪生体。”Steffen Kronberg解释道。

设备操作者要积累工作经验,而数字化辅助系统也要通过工程师将其知识存入系统中并不断将后来获得的知识存入其中,来“积累经验”。实践中,双方将携手工作——在字面意义上。Kronberg稳稳地掌控着手挽带上的一台平板电脑:现在,现实的生产设备发出红色闪光和声音警报信号,报告一个模拟的故障。对于装配人员而言,这意味着现在要开始搜寻问题根源和原因。“对于如此大型的设备,其说明书大概有30000页那么厚。”Steffen Kronberg会心一笑并指向平板电脑。在虚拟设备中,一个存在过滤器的地方正发出蓝色闪光。Kronberg通过平板电脑读取过滤器二维码,获得他需要的全部信息,包括可以排除故障互动式行动建议。数字化指南引导他一步步完成维修工作。

数字化建筑工地

这个“萨克森–安哈特州的数字化成功故事”的工具(该辅助系统在2017年州竞赛中荣获二等奖),是马格德堡弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所IFF开发的。“从数字到智能”是这里的座右铭,旨在帮助生产企业更好地挖掘自己的经济潜力,赢得竞争优势。“工业4.0——数字化钢结构工程设备”是与建筑行业伙伴的合作计划。“目标是实现项目、生产和装配流程以及生产和施工现场物流的数字化。此外还包括生产基地数字化,即数字化平面图、虚拟3D工厂布局图和数字化库存。”弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所的研究员Andrea Urbansky说道,“数字化库存结合数字化组件将可实现对生产过程中所有动作和流程的模拟。在建筑行业,这种实时讯息具有很大好处并可节约大量成本。”

智能化工厂

在萨克森–安哈特州的高校中,信息技术相关专业目前的注册大学生有3500多名男生女生。他们探索和开发未来工具:数字化信息与通信技术。萨克森–安哈特州有2075家信息和通信技术企业,一半以上专精于软件开发和信息技术服务。信息与通信技术行业目前在萨克森–安哈特州拥有近16000名职工,早已超出了利基市场的规模。其客户有汽车零配件供应商、能源供应商、机械制造商、公共管理部门等——遍布德国乃至欧洲。

“工业4.0为企业提供了提升形象的崭新机会。”XITASO工程有限公司总经理Frank Ortmeier对此深信不疑。马格德堡的XITASO公司是一家正在迅速发展的企业,自称是实现整条价值链数字化的服务商。“我们规划并实施改造,步骤清楚明确,无需中断生产过程。”Ortmeier说道并强调说,“我们认真聆听、仔细观察、目标明确地调查,以找出信息技术解决方案,让我们的客户实现所希望的效益。”Frank Ortmeier还说,XITASO将通过工业4.0领域的研发工作不断优化工具箱,并补充道:“我们还关注另一方面:必须让人类觉得在一家‘智能工厂’中工作是舒适的。”也就是说:“用户友好是数字化的成功关键,只有这样才能确保职工们能够接受数字化。”

数字化企业

“在我们看来,数字化的潜力主要在于将公司里产生的知识作为宝贵资产加以保存与利用。”马格德堡的Lintra Solutions有限公司总经理Lars Bendler说。2002年,他和两名同伴一起成立了这家公司,其名称代表了效率、创新和透明。这家公司是信息技术服务商,主要与其客户联手开发企业内部通信平台。Lintra公司的产品可以实现全面管理文件和项目,建立智能局域网门户,扩大企业内部社交网络。Lintra使用的是SharePoint和Office 365软件。所有有权限的人均可以从任何地点访问这些“数据云端”,共同利用和分享公司知识。“这为企业提供了巨大的竞争优势。”Lars Bendler说道。

马格德堡的自动化与通信研究所ifak也在第四次工业革命中冲在最前线,参与了过程开发,对诸如设备技术、信息技术系统和企业经济模式等进行数字化联网,实现普遍持续沟通——没有任何误解和时间损失。在联合项目“autoAPSint”中,该所与该地区的信息技术企业开发出一种实时通信解决方案,可实现从设备层面、控制技术直到管理层面的实时通信。

ENTOC项目中,项目伙伴共同与大型汽车制造商携手推进虚拟生产线的开发。“通过事先对所有流程进行3D模拟,可在更换所生产的汽车型号时大大缩短对生产线的重新装调时间,还可以在真实设备投产前修正控制系统和设备部件中的错误。”自动化与通信研究所研究员Mario Thron说。

IPT Pergande公司总经理Mirko Peglow认为他的虚拟流化床设备也可以有相似的用途。他的愿景是利用数字孪生扩大服务范围。“比如我们可以随设备为南非的客户提供相关维护服务——就在萨克森–安哈特州这里。”Peglow展望道。另外:“我们将通过工业4.0开辟更多业务领域。”

作者兼摄影师:Kathrain Graubaum

www.pergande.de

www.iff.fraunhofer.de

https://xitaso.com/

www.lintra.de

www.ifak.eu