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Digitalisierung von Bestandsanlagen KI soll digitalen Zwilling automatisch erstellen

Von Manuel Christa 2 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Heitec AG
TRACO ELECTRONIC GMBH
Schneider Electric GmbH

Industrieanlagen der Vergangenheit rücken in die Zukunft: Mit dem Projekt KI-sy Twin entwickeln Fraunhofer-Institute gemeinsam mit Industriepartnern neue Wege, um analoge Maschinen digital nutzbar zu machen.

Forschungsprojekt: Eine KI soll zukünftig einen digitalen Zwilling von Bestandsanlagen automatisch erstellen (so wie dieses Bild).(Bild: KI-generiert)
Forschungsprojekt: Eine KI soll zukünftig einen digitalen Zwilling von Bestandsanlagen automatisch erstellen (so wie dieses Bild).
(Bild: KI-generiert)

In Deutschland laufen viele Industrieanlagen seit Jahrzehnten. Ihre Komponenten funktionieren zuverlässig, doch in Sachen Digitalisierung herrscht oft Stillstand. Kabelgewirr, gewachsene IT-Strukturen und fehlende Vernetzung erschweren eine moderne Prozesssteuerung. Genau hier setzt das Forschungsprojekt KI-sy Twin an.

Vernetzung nachrüsten statt neu bauen

Die meisten Maschinen in der deutschen Industrie sind Bestandssysteme, sogenannte Brown Field-Anlagen. Ihre Digitalisierung gilt als komplex, teuer und aufwändig. Viele Unternehmen verzichten daher auf den Einstieg. Das Projekt KI-sy Twin verfolgt einen anderen Ansatz: Bestehende Komponenten wie Pumpen oder Ventile sollen ohne großen Umbau digital eingebunden werden. Grundlage dafür ist die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS), ein standardisiertes digitales Abbild physischer Objekte.

In dem Projekt kooperieren die Fraunhofer-Institute IFF und IOSB-INA mit über einem Dutzend Industriepartnern, darunter ABB, Bayer, Festo, Siemens und der ZVEI. Ziel ist es, einfache Werkzeuge zu entwickeln, mit denen Unternehmen ihre bestehenden Anlagen ohne tiefes IT-Know-how digitalisieren können.

Vom Typenschild zur Verwaltungsschale

Ein konkreter Baustein ist eine Software, die Typenschilder von Maschinen scannt. Statt Geräteinformationen manuell zu erfassen, genügt ein Foto. Die Software extrahiert die Daten, verknüpft sie mit technischen Dokumenten und erzeugt daraus automatisch eine passive Verwaltungsschale. Durch Angabe von Schnittstellen wird diese zur aktiven AAS weiterentwickelt. Diese lässt sich in eine Datenstruktur einbetten, die wiederum mit einem EDC-Connector ausgestattet ist, einer Schnittstelle für sicheren Datenaustausch in digitalen Ökosystemen.

Das Fraunhofer IFF stellt für das Projekt einen Demonstrator bereit, mit dem sich die AAS automatisiert generieren lässt. Damit können auch komplexere Anlagenstrukturen wie Hierarchien und Prozessfließbilder integriert werden.

Mehr Transparenz, weniger Aufwand

Die Projektpartner setzen auf Interoperabilität durch Standardisierung. Denn viele Bestandsanlagen bestehen aus Komponenten verschiedener Hersteller, die nach unterschiedlichen Normen arbeiten. Die Verwaltungsschale soll diese Insellösungen aufbrechen. Ziel ist ein durchgängiger Datenraum, der Condition Monitoring, vorausschauende Wartung und eine transparente Anlagendokumentation ermöglicht.

Auf lange Sicht könnten Unternehmen so nicht nur effizienter arbeiten, sondern auch Personal gezielter einsetzen. Statt Zeit in die händische Pflege von Dokumentationen zu investieren, könnten Fachkräfte sich auf Wartung und Optimierung konzentrieren. Das Projekt KI-sy Twin läuft bis Ende November 2025 und wird von der Fraunhofer-Allianz Big Data und KI sowie dem Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies gefördert. (mc)

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