ASCon Digital Twin Product Suite - Schnell, flexibel, standardisiert

Application Engine

Die Application Engine ist ein umfassendes Low-Code Framework, das die schnelle und einfache Konfiguration unternehmensspezifischer Anwendungen und Cockpits ermöglicht.

IoT Execution Engine

Die IoT Execution Engine ist ein umfassendes No-Code Framework mit dem Shopfloor-nahe und echtzeit-relevante Anwendungen schnell und einfach konfiguriert werden können.

ASCon Digital Twin Product Suite - Schnell, flexibel, standardisiert

Application Engine

Die Application Engine ist ein umfassendes Low Code Framework, das die schnelle und einfache Konfiguration unternehmensspezifischer Anwendungen und Cockpits ermöglicht.

IoT Execution Engine

Die IoT Execution Engine ist ein umfassendes No-Code Framework mit dem Shopfloor-nahe und echtzeit-relevante Anwendungen schnell und einfach konfiguriert werden können.

Schlüsseltechnologie zur Bewältigung der Herausforderungen von Industrie 4.0

ASCon Systems erfüllt mit seiner zum Patent angemeldeten Technologie wie keine anderen verfügbaren IIoT-Plattformen und -Lösungen die zentralen Herausforderungen bei der Umsetzung der digitalen Transformation:

Datenkontext

Interoperabilität & Rückverfolgbarkeit vom Prozessmodell der Planung bis in die Signalebene der Produktion.

Echtzeitfähigkeit

Erfassung, Speicherung & Verarbeitung der massiven Datenströme für Steuerungszwecke in Echtzeit im digitalen Zwilling.

Datenvolumen

Verarbeitung riesiger Datenströme aus explodierender Anzahl von Sensoren aus Cyber-physischen Systemen.

Vernetzung

Vernetzung bestehender und fragmentierter
IT-Systeme sowie die Standardisierung von Schnittstellen.

Echtzeitanalyse

KI-gestützte, Anwender-spezifische, effiziente Entscheidungsunterstützung im Gesamtkontext von Produkt, Prozess und Anlage.

Was macht die ASCon Digital Twin Product Suite so einzigartig?

Über ein modular aufgebautes, wandelbares Verhaltensmodell wird das gesamte Verhalten komplexer Systeme abgebildet, das sowohl den virtuellen als auch den realen Anteil des Zwillings umfasst – vom Sensor bis zur Auftragssteuerung. Dieses einheitliche Informationsmodell bringt alle verfügbaren Informations- und Signalquellen zusammen und wird über eine hoch-parallele Service-Architektur zum ablauffähigen Steuerungsprogramm, ohne dass dafür Code geschrieben werden muss.

Echtzeitfähigkeit & Performance

Durch innovative Verwendung bewährter Technologien für Streaming und für verteiltes, paralleles Rechnen bietet unsere Lösung Redundanz & hohe Skalierbarkeit.

Mehr erfahren
  • Unmittelbare Rückmeldung von Signalen in Echtzeit und Anzeigen von Abweichungen
  • Handhabbarkeit und Ausführbarkeit von kontextbezogenen Massendaten
  • Hochparallele Verarbeiten in unterschiedlichen Streams (Fragmentierung, Parallelisierung, Zusammensetzen)
  • Einzigartige, echtzeitnahe Handhabung von Massendaten

No-Coding

Alle Bestandteile des Informationsmodells werden im Modell des ASCon Digital Twin flexibel, ohne Programmierung konfiguriert.

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  • Konfiguration statt Programmierung: Modellbaukasten für Prozessmodellierung, Geräteanschluss und Systemintegration
  • Bei Änderungen muss nur das betroffene Datenmodell angepasst oder erweitert werden
  • Änderungen an einer Datenstruktur, werden für alle Komponenten übernommen, welche die Datenstruktur benutzen
  • Datenstrukturen können als Grundlage für ein neues Element benutzt werden

Modularität & Flexibilität

Die Nutzung von vordefinierten Modellen ermöglicht es, kontext-sensitive und speziell auf die Branche abgestimmte Lösungen zu erstellen.

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  • Die Anbindung von Aktoren, Sensoren und Automatisierungskomponenten erfolgt über Industriestandards wie z.B. OPC UA und MQTT ohne Programmierung
  • Neue Kommunikationsprotokolle / Device-Treiber können ohne Einfluss auf die bestehende Struktur ergänzt werden
  • Offenheit des Systems zur Anbindung von 3rd Party Software (z.B. Advanced Analytics) unter Benutzung der bestehenden Modellstrukturen

Kontext und
Semantik

Ein einzigartiges, durchgängiges Verhaltensmodell vom Prozessmodell bis zur SPS- und Sensor-Ebene, das als starke Basis KI-gestützte Analysen ermöglicht.

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  • Closed Loop PLM: Kopplung von Produktentwicklung und Fertigung - Planung und Steuerung in einem einzigen Datenmodell
  • Einzigartige und vor-prozessierte Datenstruktur für den Einsatz künstlicher Intelligenz im Live-Betrieb (Smart Data Analytics)
  • Alle Daten sind historisch gespeichert und stehen für Folgeprozesse im Kontext zur Verfügung (Digitales Produktgedächtnis)
  • KI & Analytics-Fähigkeiten als vordefinierte Services angebunden

Wiederverwendbarkeit & Standardisierung

Unterstützung von Continuous Delivery Methoden und Reduzierung von Betriebs- und Installationsvoraussetzungen auf ein Minimum.

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  • Einmal konfiguriert lassen sich die TWIN Modelle beliebig auf andere kontext-ähnliche Assets übertragen
  • Sich wiederholende Datenstrukturen müssen nicht neu erstellt, sondern können wiederverwendet werden
  • Extrem kurze Ramp-Up Zeit zur lauffähigen Softwarelösung
  • Wahlweise On Premise oder Cloud-Betrieb unterstützt

Lernen Sie unsere Lösungen kennen

Assistierte Planung

Planung & Simulation …

Assistierte Fertigung

Betrieb & Optimierung …

Data Analytics

Prädiktive und präventive Analyse …

FAQ zu unserer Lösung

Was unterscheidet die ASCon Digital Twin Product Suite von herkömmlichen monolithischen Lösungen?

Unsere Lösung ist sehr offen gestaltet und die prinzipielle Funktionsweise des Digital Twin wird unmittelbar durch Services abgebildet. Die von uns „per Knopfdruck“ aus der Konfiguration heraus generierten Services bilden den „laufenden Motor“ unseres Digital Twins. Die Services verhalten sich nach der über die Konfiguration definierten Logik. Diese Services sorgen für eine reibungslose und hoch performante Verarbeitung aller über den Digital Twin gesteuerten und verarbeiteten Informationen. Jeder andere Service, ob vom Kunden oder einem 3rd Party Anbieter, kann analog unserem Zugriff auf die Informationen unserer Services zugreifen, auf jedes Zwischenergebnis, auf jedes Verarbeitungsdetail.

Wie sieht das Datenmodell aus?

Das Datenmodell der ASCon Digital Twin Product Suite ist optimiert, um stark vernetzte Informationen abbilden und verarbeiten zu können. Da sich die Art und der Grad der Vernetzung kundenindividuell unterscheiden, ist das Datenmodell der ASCon Digital Twin Product Suite eine Meta-Meta Beschreibung, über die mit der kundenindividuellen Meta-Beschreibung der Informationsobjekte und deren Informationsvernetzung das kundenindividuelle Objektnetzwerk als Wissensbasis erzeugt wird. Das individuelle Datenbankschema ergibt sich aus der Persistierung des Meta-Meta-Modells und den in diesem Modell enthaltenen schemarelevanten Konfigurationen. Unsere Software revisioniert alle Änderungen, sowohl des Meta-Meta-Models, als auch der Applikationsdaten.

Wie wird der digitale Zwilling modelliert und welche Parameter einer Anlage werden benötigt?

Die Modellierung eines Digitalen Zwillings in der ASCon Digital Twin Product Suite erfolgt auf 4 Ebenen:

  • Ebene: Datenerfassung
  • Ebene: Informations-Orchestrierung
  • Ebene: Benutzeroberfläche, Cockpits
  • Ebene: Analytics

Für alle Ebenen stellt die ASCon Digital Twin Product Suite geeignete User-Interfaces zur Verfügung, um den Anwender bei der Wiederverwendung von (Teil-)Modellen zu führen bzw. für die Erweiterung oder Neuanlage von Modellen zu befähigen. Insgesamt zielt die ASCon Digital Twin Product Suite auf allen Modellierungsebenen auf eine hohe Wiederverwendung von Modellen bzw. Teilmodelle. Alle prozess- und qualitätsbestimmenden Parameter der Anlagen werden in das Datenmodell der ASCon Digital Twin Product Suite integriert. Die Plattform bringt des weiteren Komponenten mit, um flexible Datenmodelle und Geschäftslogiken zu definieren und zu verwalten. Dabei können Typen und Attribute definiert sowie die Beziehungen zwischen Objekten modelliert werden.

Welche Datenbanken sind eingebunden?

Für die persistente Speicherung von Modell- und Applikationsdaten können verschiedene Technologien an die ASCon Digital Twin Product Suite angebunden werden. In Abhängigkeit von Anwendungsfall, Struktur der jeweiligen Daten, sowie deren Volatilität kann damit die jeweils bestmögliche Technologie zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich erlaubt der modulare Aufbau der ASCon Digital Twin Product Suite die seitens der Software bereitgestellten standardmäßigen Anbindungen um kundenindividuelle Datenbankprodukte bzw. -technologien zu ergänzen.

Für die Persistierung von Modell- und Applikationsdaten werden grundsätzlich Anbindungen zu Relationalen Datenbanken, wie MySQL / MariaDB, MS/SQL Server, Oracle und DB2 seitens der ASCon Digital Twin Product Suite angeboten. Bei der Persistierung von großen Datenobjekten, Dokumenten und ähnlichem mit geringer Volatilität stehen neben der Anbindung typischer Filestorages auch cloudbasierte Technologien, wie z.B. BLOB Storages zur Verfügung.

Hoch volatile Daten, z.B. aus Anlagenanbindungen, werden in Timeseries Datenbanken z.B. influxDB bzw. für interne Verarbeitung in Changelogs gespeichert.  Für die Anbindung kundenspezifischer Technologien bzw. Legacy Systeme stehen neben der direkten, bidirektionalen Anbindung vor allem die Anbindung über den ASCon Manufacturing Bus mit Pub/Sub Verfahren zur Verfügung.

Die Datenakquise auf Anlagenebene erfolgt über eine spezifische No-Coding Vorgehensweise.

Ist die Software ein Paket aus autark funktionierenden Modulen?

Unsere Software besteht aus autark funktionierenden Modulen. Diese wiederum bestehen aus Standard-Softwarebausteinen und interagieren über definierte Schnittstellen (bspw. kann das Modul Twin Execution von den losgelösten Modulen Twin Live Interaction und Twin Modeler angesprochen werden, einzelne Module lassen sich entsprechend austauschen).

Wie sieht die Architektur für den Digitalen Zwilling aus?

Um die hohen Anforderungen an Datenverarbeitung in Echtzeit zu gewährleisten, läuft die ASCon Digital Twin Product Suite in einer verteilten Architektur. In der Gesamtarchitektur unterscheiden wir in drei Ebenen:

  1. Unternehmens-Ebene
    Hier werden die Daten und Prozesse modelliert und ausgeführt, die für die oberste Ebene wichtig sind. Aggregationen und Analysen von untergeordneten Ebenen werden hier durchgeführt.
  2. Werks-Ebene
    Hier werden die Daten und Prozesse modelliert und ausgeführt, die für jeden Standort wichtig sind. Außerdem findet hier die Modellierung der einzelnen Edges oder Systeme statt, da sich auf der Ebene des Edges keine Modellierungsapplikation befindet.
  3. Edge-Ebene
    Hier werden die Daten von den Anlagen und Systemen geholt. Über die Ebene Standort/Werk werden die Prozesse im System definiert, die dann in der dem System entsprechenden Twin-Instanz ausgeführt werden. Diese Ebene hat typischerweise eine Instanz pro Anlage/System, allerdings ist es auch möglich mehrere Systeme mit einem Edge-Twin zu betreiben. Dies wird in einem Sizing-Prozess ermittelt und richtet sich nach den Anforderungen der Systeme bezüglich Geschwindigkeit, maximale Reaktionszeiten und Datenvolumen.

Der Digitale Zwilling befindet sich auf allen drei Ebenen und erlaubt auf jeder Ebene die Definition von Geschäftsobjekten (GO) und Prozessen bzw. Abhängigkeiten der Geschäftsobjekte untereinander. Die drei hier genannten Ebenen sind eine konzeptionelle Beschränkung – keine technische. Es ist durchaus denkbar noch weitere Ebenen zwischen Unternehmen und Edge einzuführen, jedoch sollte die zusätzliche Komplexität genau analysiert und die Notwendigkeit kritisch überdacht werden. Die Administration eines solchen Systems kann schnell unübersichtlich werden.

Läuft die Softwarelösung in der Cloud?

Die ASCon Digital Twin Product Suite ist Cloud-optimiert und Multi-Cloud-fähig. Alle Komponenten der ASCon Digital Twin Product Suite sind bereits auf der AWS- und Azure-Cloud lauffähig und können auch auf jeder anderen Cloud-Plattform betrieben werden.

Über welche Kommunikationsprotokolle kommuniziert die Anlage mit dem System?

Die ASCon Digital Twin Product Suite stellt eine spezifische No-Coding Vorgehensweise für die Datenakquise auf Anlagenebene zur Verfügung, die die grundsätzliche Anbindung individueller Datenquellen ermöglicht. In unseren derzeitigen Kundenprojekten werden die Anlagenparameter von der Anlagensteuerung zumeist über OPC-UA zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus werden folgende weitere Protokolle unterstützt: MQTT, Modbus, S7, TCP Client/Server.

Ist ein Automatisierungsstandard für den Digitalen Zwilling wichtig?

Die ASCon Digital Twin Product Suite stellt eine spezifische No-Coding Vorgehensweise für die Datenakquise auf Anlagenebene zur Verfügung, die die Anbindung individueller Datenquellen ermöglicht. Technisch gesehen ist kein Automatisierungsstandard erforderlich um den Digitalen Zwilling an eine Anlage anzubinden.

In aktuellen Kundenprojekten wurde eine flexible Anbindung über OPC-UA geschaffen, die für andere OPC-UA Anlagen wiederverwendet werden kann. Die Anbindung weiterer OPC-UA Anlagen kann damit innerhalb weniger Stunden erfolgen.

Wo werden die Daten der "Digitalen Akte" gespeichert?

Die Daten der Digitalen Akte werden über eine Time Series Datenbank gespeichert. In Abhängigkeit der individuellen Situation kann das Hosting sowohl On-Edge als auch in der Cloud erfolgen.

Wird die aktuelle Position des Roboters mit den Prozesswerten verknüpft?

Die Festlegung der prozessbestimmenden Parameter erfolgt durch die Fachexperten der Fachbereiche. Grundsätzlich ist es möglich die Position des Roboters, z.B. über dessen Achswerte, als prozessbestimmende Parameter mit dem Prozesskontext zu verknüpfen.

Kann ich als Anwender/Data Scientist selbst KI-Modelle auf dem Digital Twin entwickeln? Wird Supervised oder Unsupervised Learning genutzt?

Die ASCon Plattform stellt kontextualisierte Information für alle autorisierten Anwender bereit. Die Offenheit des ASCon Ansatzes erlaubt es, eigene Tools anzubinden bzw. eigene Verfahren auf diese Informationen anzuwenden. Unsere integrierte Partnerlösung verwendet hierbei sowohl supervised als auch unsupervised Learning. KI-Modelle können aktuell mithilfe von ASCon Partnern erstellt werden. Eine konfigurierbare KI-Anwendung für Anwender und Data Scientists ist bereits in Planung und steht bald zur Verfügung.

Wie lange dauert das Anlernen des Algorithmus und wie lange das Adaptieren an ähnliche Anlagen?

Die Anlernkurve von Algorithmen ist stark abhängig von der verwendeten Analysemethode. Im aktuellen Kundenumfeld kalkulieren wir mit einer Anlernzeit von ca. 2 Wochen.

Gibt es Ansätze mit der ASCon Digital Twin Product Suite zukünftig Anlagen zu steuern oder sogar zu programmieren?

Ziel der ASCon Digital Twin Product Suite ist eine Plattform für die wandelbare Orchestrierung und Steuerung technischer Systeme. Durch das in der ASCon Digital Twin Product Suite realisierte No-Coding wird aus dem Modell unmittelbar das ablauffähige System, welches Anlagen und Komponenten steuern und orchestrieren kann. Durch den ereignisdiskreten Aufbau des Systems werden Realbetrieb und virtuelle Inbetriebnahme gleichermaßen unterstützt. Auch hybride Szenarien, d.h. reale und virtuelle Hardware werden gleichzeitig orchestriert und unterstützt.

Haben Sie Fragen oder haben Sie Interesse an einer Produktdemonstration?

 

Ihr Ansprechpartner

Oliver Browa,
Key Account Manager

Kontakt