Digitalisierung als Gamechanger

Die Digitalisierung ermöglicht es Unternehmen, erfolgreich ökonomisch und ökologisch zu handeln. Sie optimiert Qualität, Sicherheit, Ressourcenschonung, Energieersparnis und die Verringerung von CO₂-Ausstoß. Auch Unternehmen aus der Armaturenbranche nutzen die digitale Transformation, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Sie erweist sich damit als echter Gamechanger.

Der Trend verstärkt sich Jahr für Jahr. So werden die Ausgaben für die digitale Transformation laut des „Worldwide Digital Transformation Spending Guide der International Data Corporation“ (IDC) im Prognosezeitraum 2021 bis 2025 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 16,4 Prozent aufweisen. Grund hierfür ist, dass Unternehmen vermehrt eine ganzheitliche digitale Strategie für Menschen, Prozesse, Technologie, Daten und Governance verfolgen. Es wird prognostiziert, dass die weltweiten Ausgaben für die digitale Transformation von Geschäftspraktiken, Produkten und Organisationen im Jahr 2025 2,8 Billionen US-Dollar erreichen werden, mehr als doppelt so viel wie im Jahr 2020.

Vernetzte Produktion

Hohe Investitionen in die digitale Transformation hat auch der deutsche Anlagen- und Maschinenbau vorgenommen, so dass er in der produktionsnahen Digitalisierung bereits gut aufgestellt ist. „Beispielsweise bei der Vernetzung innerhalb der Produktion sowie bei der Einbindung von Sensorik zur Optimierung der Produktion“, erklärt Prof. Claus Oetter, Geschäftsführer Fachverband Software und Digitalisierung im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Die Armaturenhersteller haben sich längst auf den Weg der Digitalisierung begeben. „In den vergangenen Jahren gab es eine deutliche Zunahme bei der dezentralen Automatisierung von Prozessarmaturen – gerade in Verbindung mit der digitalen Kommunikation“, berichtet Sebastian Kundel, Produktmanager Automation Process Values bei Bürkert. Besonders wichtig sei die Digitalisierung bei hochautomatisierten Prozessen. „Produkte mit hohen Qualitätsstandards verlangen nach Validierung der Prozessabläufe.“

Den Unternehmen ist bewusst, dass bereits heute, aber vor allem auch bei der Fertigung der Zukunft die Informationstechnologie eine entscheidende Rolle spielt. Daher bietet AUMA bereits eine eigene Cloud an. Ziel ist es, das Asset Management und zustandsorientierte Instandhaltung von AUMA Stellantrieben „effizient und kostenorientiert zu gestalten und die Anlagenverfügbarkeit nachhaltig zu sichern“.

Interaktive Plattform

Die AUMA Cloud ist eine interaktive Plattform, mit der sich detaillierte Gerätedaten von allen Stellantrieben in einer Anlage sammeln und auswerten lassen – ermöglicht durch intelligente Algorithmen. „Unsere Antriebe erfassen und speichern automatisch Prozessdaten wie Armaturenposition, Umgebungstemperatur und Vibrationen sowie Gerätedaten wie Schalthäufigkeit, Motorlaufzeit und Warnmeldungen“, erläutert Marc Schmidt, Head of International Sales bei AUMA. Anlagenbetreiber können hohe Belastungen oder möglichen Wartungsbedarf frühzeitig erkennen und die entsprechenden Maßnahmen einleiten, um unerwartete Ausfälle zu vermeiden. Daten werden also besser genutzt und Prozesse optimiert.

Die Digitalisierung macht vor keiner Branche halt: Sie prägt nicht nur zunehmend Produktionsprozesse und auch die On- und Offshore-Branche, sondern beispielsweise auch die Wasserwirtschaft. Auch Wasser 4.0 leitet – neben Industrie 4.0 – eine regelrechte Revolution reinsten Wasser ein. Eine ressourceneffiziente, flexible Wasserwirtschaft vermag eine optimierte Wasserver- und -entsorgung jederzeit sicherzustellen – in einem Zusammenwirken von Mess- und Steuersystemen sowie Stellantrieben und Armaturen.

Daten aufzeichnen und auswerten

Auch Rotork entwickelt digitale Systeme, um etwa Ausrüstungsfehler, Alterung oder Ineffizienzen zu vermeiden, die zu Produktionseinbußen, Reputationsschäden und finanziellen Verlusten führen. Die intelligenten elektrischen Rotork-Stellantriebe besitzen einen Datenlogger, der Daten aufzeichnet und auswertet. Zum Beispiel zur Zahl der Ventilbewegungen, zu Alarmen, Drehmomentprofilen und unbefugten Bedienungsversuchen. Drehmomentprofile „liefern wertvolle Informationen über den Zustand der Armatur, während plötzliche Änderungen der Durchschnitts- und Spitzen-Temperatur oder -Vibration auf ein Anlagenproblem hindeuten“, erläutert Andreas Fuchs, Rotork Country Manager Germany. Daten werden in Asset-Management-Systemen analysiert. Sie bieten frühzeitig Informationen, um durch Maßnahmen einen sicheren und zuverlässigen Anlagenbetrieb zu gewährleisten und unvorhergesehene kostspielige und gefährliche Anlagenausfälle zu vermeiden.

Deutliche Reduktion von Emissionen

Neben effizienten Prozessen bietet die Digitalisierung der Industrie auch ein großes Potenzial bei der Reduktion von CO₂-Emissionen. So könnten laut der Bitkom-Studie „Klimaeffekte der Digitalisierung“ im Jahr 2030 bei einem beschleunigten Einsatz digitaler Technologien allein in Deutschland bis zu 64 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden – das sind 17 Prozent der insgesamt geplanten CO₂-Einsparungen im Rahmen des Klimaziels 2030.

Ferner könne der Einsatz von digitalen Zwillingen, also die Simulation und Optimierung von physikalischen Produkten oder Prozessen, 33 Millionen Tonnen CO₂ einsparen. Weitere 31 Millionen Tonnen könnten laut Bitkom-Studie durch verstärkte Automatisierung in der Produktion vermieden werden, indem digitale Technologien manuelle Eingriffe und den Materialeinsatz reduzieren sowie Prozesse optimieren.

Netzwerke mit Mehrwert

Die konkrete Umsetzung der Digitalisierung vor Ort ist noch nicht entschieden. Zum Beispiel bei pneumatischen Stellantrieben. „Bisher wurde sie in Anbauteile ausgelagert“, erklärt Mark Schmidt, Geschäftsführer von Air Torque. Vorteil dieser Lösung ist die einfache Austauschbarkeit. Allerdings gibt es mittlerweile auch All-in-One-Produkte. „Es bleibt abzuwarten, für was sich der Markt entscheidet.“

Dem Markt erscheinen die digitalen Möglichkeiten komplex. Daher bieten Abstimmungen – auch in Form von Unternehmensnetzwerken – einen Mehrwert. Aus dieser Idee entwickelte sich das Open-Integration-Netzwerk. Kooperationspartner testen und dokumentieren hier das Zusammenspiel ihrer Produkte und die Wege, die Digitalisierung in typischen automatisierten Verfahrensumgebungen vollständig zu nutzen. „Die Nutzer profitieren dabei doppelt: Sie können die besten Produkte aus dem jeweiligen Produktsegment in ihren Betriebsumgebungen kombinieren und sie auch noch schnell und problemlos in Betrieb nehmen“, erläutert Endress+Hauser. Dem Partnerprogramm des Unternehmens gehören unter anderem Auma Riester, Bürkert, Flowserve, Pepperl+Fuchs sowie Rotork an.

KI als weiterer Impulsgeber

Dieses Ziel, die digitale Transformation umzusetzen, genießt längst eine Priorität bei vielen Unternehmen. Und daher sind Netzwerke, wie „Open-Integration“, aber auch Kooperationen mit Hochschulen, zeitgemäß. Auch vor dem Hintergrund, dass die Künstliche Intelligenz (KI) der Digitalisierung weitere starke Impulse verleiht, indem nicht nur Daten gesammelt und interpretiert werden: KI greift in den Prozess ein, ohne menschliche Entscheidung – Maschinen reagieren aufeinander. Eine Entwicklung, die Unternehmen für sich – aber auch das Klima – nutzen können. Bis zu einer durchgehenden Umsetzung dieses Trends wird es allerdings noch Jahre dauern. Doch der Weg hierhin lohnt sich.

Vom 29. November bis 1. Dezember 2022 präsentieren sich die Key-Player der Industriearmaturenbranche auf der VALVE WORLD EXPO mit begleitender Konferenz in Düsseldorf. Experten aus der ganzen Welt nutzen das Düsseldorfer Messegelände als internationalen Armaturengipfel, um hier ihre Innovationen zu präsentieren und aktuelle Forschungs- und Produktionsprozesse zu diskutieren.