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VDI 2770 als notwendige Grundlage für den digitalen Zwilling?

05. Februar 2019
Der so genannte digitale Zwilling beschäftigt uns seit geraumer Zeit, doch es gibt immer noch einige Hürden zu meistern. Mit der neuen Richtlinie VDI 2770 Blatt 1 "Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen; Mindestanforderungen an digitale Herstellerinformationen für die Prozessindustrie; Grundlagen“ wurde eine Richtlinie geschaffen, die als Grundlage für einen ISO-Standard zur Umsetzung eines virtuellen Doppelgängers dient.

Seit dem 18.10.2018 ist die Richtlinie VDI 2770 Blatt 1 gültig. Diese hat zum Ziel, die Übergabe von Dokumenten zwischen Herstellern, Händlern, Betreibern und externen Dienstleistern zu vereinfachen und die Beschaffenheit von Herstellerinformationen (Klassifikation, Aufbau, Metadaten und Dateiformat) zu standardisieren.

Hersteller von Apparaten und Maschinen, von Content- und Dokumenten-Management-Systemen, Engineering-Unternehmen und Betreiber prozesstechnischer Anlagen, Ersteller und Verwalter von Dokumentationen sowie Projektbeteiligte von Projekten zur digitalen Transformation haben durch diese Richtlinie eine neue gemeinsame Aufgabe erhalten, die es zu meistern gilt.

Was genau regelt die Richtlinie VDI 2770 Blatt 1?

Unternehmen haben für jedes Gerät verschiedenste Unterlagen zu führen und aktuell zu halten. Dazu zählen Unterlagen zur Auslegung, Aufstellung, Inbetriebnahme, Ersatzteilbevorratung, Bedienung, Inspektion, Wartung, Reinigung, Instandsetzung usw. Bei einer Menge von mehr als fünf Millionen technischen Gütern, die deutsche Unternehmen pro Jahr beschaffen, um Produktionsanlagen zu errichten, zu erweitern oder instand zu halten, wurde es notwendig, ein Regelwerk zur Abstimmung aller notwendigen Unterlagen und Dokumente zu erstellen.

Darüber hinaus gibt es gesetzliche Bestimmungen, die das Vorhandensein bestimmter Herstellerunterlagen, wie CE-Konformitätserklärungen, ATEX-Zertifikate oder Werkstoffzeugnisse, reglementieren. Die Übertragung dieser Informationen in die IT-Systeme der Anlagenbetreiber wird durch die neue Richtlinie vereinheitlicht und der Aufwand für Hersteller und Betreiber minimiert. Die Standardisierung ermöglicht eine automatisierte Übertragung der digitalen Herstellerinformationen als Datenobjekt aus den IT-Systemen des Herstellers in die IT-Systeme des Anwenders.

Durch die Standardisierung kann zukünftig jede Einzelinformation eindeutig identifiziert und dadurch in allen IT-Systemen abgerufen werden. Das ressourcenintensive Suchen in der Herstellerdokumentation entfällt nahezu vollständig. Bei gleichem Ressourceneinsatz wird dadurch eine effizientere Nutzung von technischen Informationen zur Verbesserung der Prozessabläufe in Produktionsanlagen ermöglicht. Zeitersparnis und Kosteneinsparungen sind die positiven Folgen.

Bei der Übergabe von Dokumenten zwischen Unternehmen werden heute oftmals individuelle Beziehungen und somit auch historisch gewachsene Kommunikationsmethoden gepflegt. Die Daten sowie die zur Übertragung genutzten Formate sind unterschiedlich. Diese Individualität führt auf beiden Seiten zu hohen Aufwänden für die Aufbereitung, Qualitätssicherung und Verarbeitung dieser Daten.

Welche Verbindung hat der digitale Zwilling zur Richtlinie VDI 2770 Blatt 1?

Wird das Konzept des digitalen Zwillings genauer betrachtet, verlangt es eine konsistente, standardisierte und vor allem fehlerfreie Kommunikation von Informationen zwischen den Systemen.

Der digitale Zwilling benötigt dabei drei Elemente, um zu funktionieren:

  1. Ein abzubildendes reales Objekt
  2. Einen virtuellen Zwilling (digitales Abbild des realen Objekts)
  3. Informationen, um die Realität und die digitale Welt zu vernetzen

Bei näherer Betrachtung der Grafik zur Kommunikation nach Einführung und Umsetzung der Richtlinie VDI 2770 Blatt 1 und somit der Einführung eines digitalen Zwillings (siehe oben, rechte Seite) fällt auf, dass verbindliche Regeln für die Kommunikation eingeführt wurden. Zudem ist nun definiert, welches Dokument mit welchem Inhalt, wann im Prozess vorhanden sein muss und welche Beschaffenheit notwendig ist. Ein Standard wird eingeführt.

Das Ziel eines digitalen Zwillings ist es, mittel- bis langfristig Anlagenproduktivität zu maximieren, einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und Kosten zu senken. Für diese Vorhaben sind qualitativ saubere Daten und Informationen die Grundlage.

  • Predictive Maintenance und Anlagen-Reparatur oder -Wartung mittels Augmented-Reality setzen Analysen auf Basis vertrauensvoller und intelligenter Informationen voraus. Im besten Fall angereichert durch externe Informationen anderer Nutzer der gleichen Anlagen. Außerdem werden von Herstellern die Bereitstellung von digitalen Schritt-für-Schritt Anleitungen eingefordert. Anlagen können dadurch produktiver eingesetzt werden, da Ausfälle durch prädiktive Voraussagen eingeplant werden. Zusätzlich werden Reparatur- und Ausfallkosten transparenter und planbarer.
  • Die Ausfallzeiten durch meldepflichtige Arbeitsunfälle (OSHA-Quote) werden reduziert, da sicherheitsrelevante Dokumente und Anlagen-Betriebsanleitungen stets verfügbar und aktuell sind. Der Betrieb wird sicherer und die Nutzung ungültiger Dokumente vermieden.

Was sind die nächsten Schritte, um Hürden auf dem Weg zur Einhaltung der VDI-Richtlinie 2770 Blatt 1 zu meistern?

Die Grundlage für die Umsetzung der Richtlinie sind definierte Prozesse und konsistente Informationen.

Liegt eine Übersicht der Systeme, die Daten für eine notwendige und nachhaltige Bereitstellung von Herstellerinformationen beinhalten, vor? Wie wird sichergestellt, dass Dokumente immer auf einem aktuellen Stand sind? Sind alle notwendigen Informationen darin enthalten?

Gibt es eine definierte Vorgehensweise zur Verarbeitung von Daten innerhalb des Unternehmens und der Domänen, von der Kunden und Nutzer der Anlagen profitieren?

Es müssen viele Fragen beantwortet werden, bevor eine standardisierte Richtlinie in einem Unternehmen umgesetzt werden kann. Organisationen, Prozesse und Daten müssen analysiert und ausgewertet werden. Erst wenn die Grundlagen geschaffen worden sind, kann die Richtlinie gewinnbringend umgesetzt werden

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Mehr Infos zu VDI-Richtlinie: https://www.vdi.de/nc/richtlinie/entwurf_vdi_2770_blatt_1-betrieb_verfahrenstechnischer_anlagen_mindestanforderungen_an_digitale_herstelle/ 

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