title: Bedienerschulung in der Prozesstechnik anhand eines digitalen Zwillings
Creators: name: Ulreich, Christoph
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 003 Systeme

description: Das Thema Digitaler Zwilling ist heutzutage aus keinem Industriezweig mehr wegzudenken. Die steigenden Rechner- und Netzwerkkapazitäten ermöglichen immer umfangreichere und realitätsnähere Simulationen von Prozessen und Anlagen. Ebenso steigt die Komplexität verfahrenstechnischer Anlagen und deren Steuerungen. Um mit dieser Entwicklung Schritt zu halten ist es notwendig, die Schulung der Anlagenbedienenden an diese Gegebenheiten anzupassen. Die Kanzler Verfahrenstechnik GmbH entwickelt und errichtet prozesstechnische Anlagen auf der ganzen Welt und ist dabei auch für die Ausbildung der Anlagenbediener*innen verantwortlich. Der bisherige Prozess sieht vor, auf Basis eines Frontalvortrags und Erklärens einzelner Anlagenfunktionen, den Bedienenden ein möglichst genaues Bild der Anlage und der damit verbundenen Gefährdungen, stofflicher oder physikalischer Natur, zu vermitteln. Die Sprachbarriere sowie die nur eingeschränkt vorhandenen Möglichkeiten, diese Gefährdungen im realen Betrieb zu zeigen, veranlassen das Unternehmen dazu, einen alternativen Schulungsprozess zu suchen. Die Integration eines digitalen Zwillings als Schulungsobjekt ist daher eine naheliegende Lösung, die im Lauf dieser Arbeit auf ihre Anwendbarkeit im Unternehmensumfeld überprüft wird. Die Imitation einzelner Komponenten als virtuelles Funktionsmodell einer Anlage soll den Anlagenbediener*innen ein besseres Situationsbewusstsein verschaffen, um die unzähligen Funktionen und Zustände jederzeit verstehen und nachvollziehen zu können und im Falle des Falles eine Gefahrensituation bereits in der Entstehung zu unterbinden. Um einen digitalen Zwilling erfolgreich in die Unternehmenstätigkeit zu integrieren, werden am Ende dieser Arbeit einige Rahmenbedingungen definiert, die es zu beachten gilt. Ebenso sind weitere Anwendungsgebiete die einen Mehrwert für das Unternehmen bieten in den abschließenden Betrachtungen nachzulesen.
description: Nowadays, the topic digital twin is omnipresent in nearly every industry branch. The increasing computer and network capacities facilitate more complex and realistic simulations than ever. The complexity of process plants and their control systems is also steadily increasing. To keep pace with this development, it is necessary to adapt the training of plant operators to these conditions. Kanzler Verfahrenstechnik GmbH develop and build process plants all over the world and is also responsible for the training of plant operators. The current method is based on frontal lectures and explanation of individual plant functions to provide the best possible training in terms of plant features and the associated hazards with materials and physical conditions. The language barrier as well as the limited possibilities to demonstrate these hazards in real operation encourage the company to look for an alternative training process. The integration of a digital twin as a training device is therefore an obvious solution that will be examined in the course of this work for its usability in the corporate environment. The imitation of individual components as a virtual working model of a plant is intended to provide plant operators with better situational awareness to be able to understand and comprehend the countless functions and states at any time and, in case of an emergency, to prevent a hazardous situation from causing any injury. In order to successfully integrate a digital twin into the company's activities, a number of framework conditions are defined at the end of this paper that need to be taken into account. Other fields of application that offer added value for the company are also discussed in the concluding considerations.