Revolutionierung der DCS-Migration durch digitale Zwillingstechnologie

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Herausforderung

Ein weltweit marktführender Lebensmittel- und Getränkehersteller musste sein veraltetes verteiltes Steuerungssystem durch eine moderne, zukunftsfähige Plattform ersetzen. Die kritische Natur des kontinuierlichen Produktionsprozesses bedeutete, dass herkömmliche Migrationsansätze, die längere Ausfallzeiten für Systemtests und Bedienerschulungen erfordern, den Betrieb stark beeinträchtigen würden. Die komplexe Prozessumgebung mit zahlreichen P&IDs und Tausenden von Kontrollpunkten erforderte zudem einen ausgeklügelten Umstellungsansatz, um die Produktionsstabilität aufrechtzuerhalten.

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Lösung

AG Solution entwickelte eine digitale Zwillingsumgebung, die die Steuerungsarchitektur der Anlage widerspiegelte. Dieses virtuelle Abbild erfüllte mehrere wichtige Funktionen:

• Der digitale Zwilling erforderte keine umfangreichen physischen Systemtests, sondern ermöglichte eine umfassende E/A-Validierung vor dem Einsatz. Unser Team entwickelte einen ausgeklügelten Simulationsrahmen, mit dem das genaue Prozessverhalten nachgebildet werden konnte, von grundlegenden Ventiloperationen bis hin zu komplexen Prozessinteraktionen.
• Die Umgebung umfasste fortschrittliche Snapshot-Management-Funktionen, die es den Bedienern ermöglichten, verschiedene Szenarien zu üben - von Routinestarts bis hin zu Fehlerzuständen -, ohne die tatsächliche Produktion zu gefährden. Diese Funktion war von unschätzbarem Wert, um das Vertrauen der Bediener in die neue Steuerungsphilosophie und Schnittstelle zu stärken.

Ergebnisse

Unsere Experten erreichten mit diesem Ansatz eine 80-prozentige Reduzierung der migrationsbedingten Ausfallzeiten. Die umfassende Bedienerschulung in der simulierten Umgebung verbesserte die Produktqualität unmittelbar nach der Inbetriebnahme, wodurch die typische Anpassungszeit nach der Migration entfiel. Vor allem aber ermöglichte es eine parallele Validierung der bestehenden und neuen Steuerungssysteme, wodurch eine perfekte Abstimmung des E/A-Verhaltens vor Beginn der physischen Migration sichergestellt wurde.

Im Rahmen des Projekts wurde ein permanenter digitaler Zwilling erstellt, der weiterhin für verschiedene Zwecke genutzt wird: laufende Bedienerschulung, Testen von Prozessoptimierungen und Validierung künftiger Systemänderungen. Dieser Erfolg hat einen neuen Maßstab für die Durchführung von Migrationen kritischer Kontrollsysteme in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie gesetzt, wo die Kontinuität der Produktion von größter Bedeutung ist.