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Mindsphere-Cloud Wie sich mit IoT-App schnell ein digitaler Zwilling erstellen lässt

Von Sariana Kunze*

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Codewerk GmbH
Siemens AG
TURCK GmbH
FAULHABER Antriebssysteme
Schneider Electric GmbH

Schnell den digitalen Zwilling einer Anlage per App erstellen, das wird nun Realität. Eine IoT-App, die Anlagen- und Maschinendatenstrukturen modelliert sowie komplette Prozesse darstellt, macht es möglich.

Schneller zum digitalen Zwilling: Mindsphere-App zur Modellierung von Anlagen- und Maschinendaten kann kostenlos getestet werden.(Bild: Siemens AG)
Schneller zum digitalen Zwilling: Mindsphere-App zur Modellierung von Anlagen- und Maschinendaten kann kostenlos getestet werden.
(Bild: Siemens AG)

Ein cloudbasiertes, offenes IoT-Betriebssystem, das zu einem weltweiten Ökosystem ausgebaut wird – das war die Intension von Siemens, als die Mindsphere für das Internet der Dinge (auch als Internet of Things kurz IoT bekannt) entwickelt wurde. Gemeinsam mit 18 deutschen Mitgliedern gründete der Konzern deshalb im Jahr 2018 die Anwenderorganisation „Mindsphere World“. Bei der Bekanntgabe hieß es, dass man mit einer Community von Industrie- und IT-Unternehmen jeder Größe und Branche sowie Startups weltweit ein Ökosystem basierend auf Mindsphere etablieren und vorantreiben wolle. Heute sind über 75 Mitglieder Teil der deutschen IoT-Nutzerorganisation. International sind es jedoch weit mehr, denn die Organisation setzt wegen der lokalen Unterschiede bei Anforderungen, Spezifikationen und technischen Standards nicht auf einen zentralen Ansatz. Hierfür gibt es Nutzervereinigungen direkt vor Ort, die die nötigen Kontakte zu einheimischen Unternehmen, Universitäten oder Forschungseinrichtungen haben.

Was das IoT-Betriebssystem Mindsphere überhaupt kann

Das offene Betriebssystem Mindphere sorgt für die verschlüsselte Übermittlung von Informationen wie Sensordaten, konsolidiert die Daten und ist in der Lage, umfangreiche Analysen auf Basis zuvor definierter Regeln durchzuführen. Komplette Assets lassen sich visualisieren oder auch als digitale Zwillinge abbilden. Die Ergebnisse der Analysen fließen als Feedback in die Optimierung und Steuerung digitaler und realer Prozesse ein. So lassen sich Applikationen und digitale Services von Unternehmen entwickeln, bereitstellen und betreiben. Das Betriebssystem arbeitet nach dem cloudbasierten PaaS-Modell (Plattform as a Service). Das bedeutet: Es wird ein offenes, cloudbasiertes Betriebssystem zur Verfügung gestellt, mit dem Drittanbieter eigene Applikationen und Services entwickeln und vertreiben können. Die Hauptkomponenten des Systems bestehen aus den einzelnen Funktionsbausteinen für Konnektivität, Datenanalyse, Anwendungen, Services und den Tools für Entwickler.

Mit IoT-App Anlagen automatisiert modellieren

So ein Drittanbieter, der eigene Applikationen entwickelt, ist der Softwareanbieter im Automatisierungsumfeld Codewerk aus Karlsruhe. Die Entwickler haben mit dem Engineeringtool Visual Hierachy Modeler, kurz VHM, eine App erarbeitet, die Anlagen- und Maschinendatenstrukturen modelliert sowie komplette Prozesse in der IoT-Plattform Mindsphere abbildet. Laut Codewerk sollen sich mit der App digitale Zwillinge effizienter erstellen lassen, da eine automatisierte Modellierung um ein Vielfaches schneller ist als eine manuelle Prozessabbildung. Außerdem kann das Modell durch eine Import-/Exportfunktion jederzeit wiederverwendet und mit anderen Systemen und Tenants oder IoT-Plattformen geteilt werden, sobald die Datenstruktur einer Anlage einmal abgebildet wurde.

Die Eigenschaften der IoT-App im Überblick

  • Import-/Export-Schnittstellen für das Bulk-Engineering von Anlagen,
  • Import-/Export-Schnittstellen für das Bulk-Engineering von Datenpunkt-Mappings,
  • Ein-Klick-Asset-Generator (Instantiierung mehrerer Assets per Mausklick),
  • Drag & Drop-Änderung von Asset-Beziehungen,
  • automatische Korrektur von Einheiten im Konnektivitätsdatenpunkt).

Die App ist laut den Entwicklern vor allem für Systemintegratoren und Entwickler großer Anlagen sowie für Anlagenbetreiber gedacht. Als mögliche Branchen gibt Codewerk die Fertigungsindustrie, Prozessindustrie, den Maschinen- und Anlagenbau sowie die Nahrungs- und Genussmittelindustrie an. Die App soll dazu beitragen, dass sich Entwicklungszyklen verkürzen lassen und bei IoT-Anwendungen mit bereits existierenden Tag-Listen, Modellen und Datenstrukturen unterstützen. Bereits im Einsatz ist die neue IoT-App beispielsweise bei der Focus Industrieautomation GmbH aus Merenberg, ein Unternehmen mit den Schwerpunkten IT und Automatisierungstechnik. Der Teamleiter IT/Digitalization Alexander Kohl beschreibt seine ersten Eindrücke so: „Wir konnten mit dem Visual Hierarchy Modeler den Aufwand beim Anlegen und Verknüpfen einer Anlagenstruktur reduzieren. Identisch aufgebaute Anlagen können als Vorlage gespeichert und somit die Inbetriebnahmezeit bei Folgeanlagen verkürzt werden. Für uns ist der VHM ein Hilfsmittel in der Mindsphere.“

Digitalen Zwilling mit kostenloser Version erstellen

Aktuell ist die App als kostenlose Testversion im App-Store von Mindsphere erhältlich. Die hier verfügbare Version entspricht in ihrem Funktionsumfang einer Vollversion. Eine Überarbeitung des VHM-Benutzerinterfaces vor allem zum Angleichen an eine weitere App, die Connectivity Extension, ist laut dem Softwareanbieter bereits in Arbeit. Die Freigabe dieser überarbeiteten Version soll noch im Jahr 2020 erfolgen. Danach wird der Visual Hierachy Modeler kostenpflichtig. Der zukünftige Preis stehe allerdings noch nicht endgültig fest.

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* Sariana Kunze, Themenredakteurin Automatisierung, Vogel Communications Group

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