2025-12-10(年-月-日)

AAS:具备可持续性的数字孪生 管理壳如何助力生产提升资源利用率?

手持黄色设备壳体,前面的手机展示着AAS
屏幕上显示着生产网络,背景为部分图表

作为Manufacturing X的一部分,数字孪生的应用有望实现更高效、可持续的生产作业

简介

气候和环境保护贯穿了公司价值链全过程,涵盖原材料采购、生产、物流到废弃处置。各个环节均会产生数据,并终将影响碳足迹的计算。资产管理壳 (AAS) 在此领域提供了统一高效的工作框架。

资产管理壳助力全面提速

贯穿整条价值链的可持续性:为何需要标准化数据空间?考量ESG范围3目标时,制造类企业显然不能仅限于上报自身的CO₂数据。

无论内部流程和生产过程多么高效,所购原材料和半成品的环境数据亦需一并计算。若要实现简便且可按需自动化的数据采集,标准化数据空间和接口必不可少。资产管理壳可显著提高KPI以及产品主数据的生成效率。

Stefan Schnake,菲尼克斯电气

Stefan Schnake评价AAS是“实现资产集成至上级系统的突破性工具”

上级系统集成更快速

AAS不仅限于外部应用, 还可用于价值链内部流程,助力可持续效率提升。配备标准化软件接口的完整软件包,采用面向数字孪生的标准化软件结构:以菲尼克斯电气位于下萨克森州巴德皮尔蒙特厂区的电子设备生产设施为例,清晰展现了AAS的优势。该设施旨在实现内部资产全生命周期的全方位管理。“我们认为AAS实现资产集成至上级系统的突破性工具”,Stefan Schnake说道。

作为菲尼克斯电气的制造数据支持部门经理,他主要关心数据点创建所需时间。举例来说,巴德皮尔蒙特厂区占地面积达70,000 m²,仅楼宇就设有约66,500个此类数据点。此外,350条生产线额外提供了10,000个数据点。在巴德皮尔蒙特厂区,楼宇和生产作业一直以来均协调统筹,旨在提高可持续性。这一表态更显分量,鉴于菲尼克斯电气已明确承诺通过打造全电气社会实现行业耦合。

工厂自动化中的AAS

当资产间采用标准化方式交换数据时,即可轻松确认生产环节的交互关系

有关提高效率的更多信息

在行业耦合背景下,楼宇提供的远不止居住功能。通过将光伏系统安装至商业地产,当下楼宇也提供可再生能源。这推动了数字化系统的普及,助力实现联网。为优化生产基地的整体能效,系统需要实际状况信息,以及有关依赖性的数据透明化设计。Stefan Schnake以计划外轮班取消为例来说明,尽管此类信息对高效楼宇运营相当重要,但设施管理部门未必能够获知。

当计划运行情况出现变化时,例如因无人员活动导致车间区域未检测到移动,或者系统零部件处于停止状态,传感器即可检测到相关状况。在此背景下,如果楼宇自动化能够自动获取技术数据,即可对相应区域做出差异化调整。Stefan Schnake回顾2023年10月的实际案例时指出:“在此特定示例中,我们节约了近500 kWh的能量,大致相当于一个二口之家单个季度的用电量,或者等同于减少了200 kg的CO₂排放。“

乐高积木展示了系统的空间交互关系

在推进数字化发展的过程中,使用乐高积木等实体工具有助于展示空间交互关系

数据点集成更快速

但需要多少传感器才能实现有效的数字化?对现有楼宇和生产设施的数字化升级需要多少成本?在无技术辅助的情况下,Stefan Schnake估算每个数据点需要耗时半小时。若由人工完成巴德皮尔蒙特厂区楼宇的相关工作,将耗时达18年。该计算示例基于每周工作仅40小时的工作制。

如果集成用时缩短到一分钟,作业时长将达到半年。在自动化或楼宇管理系统采用了开放式的标准化数据交换环境前提下,这一分钟时长是现实可行的。至此,AAS对厂区各类设备统筹的重要性已显而易见。据Stefan Schnake所言,资产管理及数据点到楼宇自动化的集成,正是全面数字化工厂面临的主要挑战。

AAS同样适于环境足迹

类似机制也同样适用于环境足迹计算。唯有将各项影响因素纳入考量,才能得出可靠数据。若为此使用AAS,则可直接应用数据容器中的信息。菲尼克斯电气采用该环境数据结构,旨在测定产品环境足迹,简称PEF。环境数据有助于分析整个流程中各环节的排放量。该方案可助力针对性制定必要措施和项目,旨在提高整条价值链的可持续性。由此可减少环境足迹,为相关环境指标带来积极影响。

摘要

这一简要生产分析表明,依托标准化数据空间可更快速、有效地实施效率措施。管理壳的应用有助于深入理解和优化全电气社会整体方案。为此,必须更高效、快速记录和集成数据点以及KPI。

作者: Thorsten Sienk

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