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Artikel und Hintergründe zum Thema

Maschinenlesbare Beschreibungen

Michael Riester, Head of Research & Development, Endress+Hauser / am,

Wann wird der digitale Zwilling erwachsen?

Ein kurzer Scan mit dem Smartphone – und schon stehen alle wichtigen Informationenzum Gerät bereit. Möglich macht das ein digitaler Typenschild-QR-Code, der auf immer mehr Geräten in der Prozessindustrie zu finden ist. Für Betreiber bedeutet das: weniger Papier, schneller Zugriff und bessere Nachvollziehbarkeit. Doch dieser praktische Einstieg ist nur der Anfang. Denn hinter dem QR-Code kann sich mehr verbergen als nur ein digitales Handbuch.

Per QR-Code-Scan erhält der Mitarbeiter direkt Zugriff auf digitale Geräteinformationen wie Kalibrierzertifikate oder Wartungshistorie. © Endress+Hauser

Während viele Digitalisierungsprojekte bislang auf Einzellösungen und proprietäre Formate setzen, rückt nun ein neues Verständnis in den Vordergrund: Daten müssen übergreifend nutzbar sein – von der Feldgeräteebene bis zur Unternehmens-IT. An dieser Stelle kommt der standardisierte digitale Zwilling ins Spiel. Mit der Asset Administration Shell (AAS), einem von der Industrial Digital Twin Association entwickelten Industriestandard, erhalten industrielle Assets eine standardisierte, maschinenlesbare Beschreibung in Form von Datenformat, Schnittstellen und Semantik. Diese ist damit über Systemgrenzen hinweg verständlich – unabhängig vom Hersteller. Mitglieder wie Endress+Hauser bringen dabei praxisnahe Perspektiven aus der Automatisierungstechnik in die Entwicklung des Standards ein.

Ob Sensor, Ventil oder komplette Produktionsanlage: Die AAS beschreibt die Eigenschaften, Fähigkeiten und Zustände eines Assets – modular aufgebaut, anwendungsbezogen und kompatibel mit bestehenden Standards. Damit wird aus einem Gerät nicht nur eine Datenquelle, sondern ein vollständig eingebundener Bestandteil einer digitalen Prozesslandschaft.

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Entscheidend für den Erfolg solcher Konzepte ist die Zusammenarbeit über Unternehmensgrenzen hinweg. Im Konsortium "Digital Data Chain" haben sich Anlagenbetreiber, Technologielieferanten und Dienstleister – darunter auch Endress+Hauser – zusammengeschlossen, um eben jene Durchgängigkeit zu ermöglichen. Das Ziel: ein durchgehender Informationsfluss entlang der industriellen Wertschöpfungskette.

Basis dafür sind drei miteinander kombinierte Technologien und Themen. Erstens die eindeutige Identifikation physischer Objekte gemäß IEC 61406, etwa über QR-Codes oder RFID-Tags. Zweitens strukturierte digitale Herstellerinformationen nach VDI 2770. Und drittens sogenannte Information Exchange Platforms (IEP), auf denen diese Daten kontrolliert geteilt und abgerufen werden können. Daraus entsteht eine einheitliche Datenquelle, die Planung, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung abdeckt – unabhängig vom konkreten Einsatzort oder der Systemumgebung.

Von Brownfield bis Greenfield: einfache Integration möglich

Besonders relevant ist diese Entwicklung für Betreiber komplexer Anlagen – nicht nur bei Neubauten, sondern auch im Brownfield. Die gute Nachricht: Der Einstieg in standardisierte digitale Zwillinge erfordert keinen vollständigen Systemaustausch. Geräte können mit Metalltags samt QR-Codes nachgerüstet werden, die bereits heute einen Mehrwert bieten. Informationen wie die letzte Kalibrierung, verfügbare Ersatzteile oder Servicenummern stehen auf Knopfdruck bereit – mobil, mehrsprachig und aktuell.

Bei neuen Anlagen lassen sich Geräte bereits mit vollständigem Digital Nameplate ausstatten. Der Nutzer profitiert damit von einer sauberen digitalen Datenstruktur, die sich direkt in bestehende Systeme integrieren lässt. Das reduziert Schulungsaufwände, verbessert die Dokumentation und schafft echte Prozesssicherheit. Mit dem digitalen Produktpass gewinnt die Standardisierung zusätzlich an Relevanz. Ab 2026 schreibt die EU diesen für bestimmte Produktgruppen – wie etwa Batterien – verbindlich vor. Ziel ist es, Informationen zu Reparierbarkeit, Wiederaufarbeitung und Recycling digital bereitzustellen. Auch hier zeigt sich: Wer heute bereits mit strukturierten digitalen Zwillingen arbeitet, ist für die Anforderungen von morgen bestens aufgestellt.

Intelligente Services und KI-Anwendungen

Das Feldgerät Liquiline CM42B von Endress+Hauser misst zuverlässig kritische Prozessparameter und schafft so die Datenbasis für Rückverfolgbarkeit und den digitalen Produktpass. © Endress+Hauser

Langfristig eröffnen sich mit digitalen Zwillingen aber weit mehr Möglichkeiten als nur strukturierte Dokumentation. In Verbindung mit Condition-Monitoring-Daten und passenden Schnittstellen entstehen neue Anwendungsfelder: Predictive Maintenance, digitale Services, automatisierte Ersatzteilbestellung oder KI-gestützte Anlagenoptimierung. Voraussetzung dafür ist jedoch ein gemeinsames Verständnis über die zugehörigen Daten.

Künftig könnten etwa Lebenszyklusdaten aus der Asset Administration Shell mit Echtzeitdaten aus dem Betrieb verknüpft werden, um vorausschauende Wartungsstrategien zu entwickeln. In Kombination mit Datenräumen lassen sich diese Informationen sogar über Unternehmensgrenzen hinweg sicher teilen – etwa zwischen Betreiber, Servicepartner und Komponentenhersteller. Auch im Engineering-Prozess zeigen sich die Vorteile des standardisierten digitalen Zwillings. Komponenten lassen sich automatisiert in Planungstools integrieren, Stücklisten vereinheitlichen oder Varianten einfacher abbilden. Und weil alle Daten zentral verfügbar sind, verbessert sich die Zusammenarbeit zwischen Entwicklung, Einkauf, Produktion und Service.

Gleichzeitig schafft der digitale Zwilling Transparenz über den gesamten Lebenszyklus – von der Inbetriebnahme bis zum Rückbau. Das erleichtert nicht nur Audits und Nachweise, sondern schafft auch die Grundlage für eine industrielle Kreislaufwirtschaft, bei der Wiederverwendung, Reparatur und Recycling systematisch berücksichtigt werden.

Der Zwilling ist da – und bereit für mehr

Der digitale Zwilling ist kein Zukunftsversprechen mehr, sondern gelebte Praxis – vorausgesetzt, er ist standardisiert, interoperabel und sauber in die Systemlandschaft eingebunden. Die Kombination aus IEC 61406, VDI 2770 und AAS bildet zusammen mit vielen weiteren Standards das Fundament dafür. Für Anlagenbetreiber bedeutet das: mehr Effizienz, mehr Transparenz, weniger Ausfallzeiten – und eine solide Basis für Innovationen.

Michael Riester, Head of Research & Development, Endress+Hauser

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