Virtuelle Werksabnahme
So sieht ein Ausschnitt des Aufbaus für eine virtuelle Werksabnahme der Steuerung und Überwachung von Abzweigen einer Höchstpannungsschaltanlage aus.
Infrastruktur
9 min

Originell virtuell

Ein erster Testlauf bei Siemens Österreich für virtuelle Werksabnahmetests verlief vielversprechend.

Vielfach ist dieser Tage zu hö­ren, dass die Corona-Krise die Digitalisierung noch stärker vorantreiben wird, als das schon bisher der Fall war. Doch auch schon in der Vor-Corona-Zeit haben Di­gitalisierungsthemen bereits einen ho­hen Stellenwert eingenommen. Das trifft auch auf die Einheit von Siemens Öster­reich zu, die sich mit Energieautomatisierung beschäftigt und dafür Schalt­schränke und Leittechnik für industrielle Anwendungen weltweit liefert.

Speziell mit dem Thema Digital Servi­ces setzt sich dieses Team in der Siemensstraße in Wien bereits seit über zwei Jahren intensiv auseinander. Am Beginn stand die Entwicklung von Ange­boten im Technologiefeld Assisted Reali­ty: Kunden aus dem Bereich elektrische Netze wurden Datenbrillen zur Verfü­gung gestellt, über die im Störungsfall Siemens-Techniker gemeinsam mit Kun­denmitarbeitern Fehler orten und behe­ben konnten. „Dabei reicht es aber nicht, eine einfache Video-Session zu eröffnen. Wir hatten es hier mit besonderen Anforderungen zu tun, wie zum Beispiel Auflösung, Security, Abhörsicherheit, Handsfree, Einblenden von Dokumenten oder Videos, Pointer-Darstellungen in der Datenbrille, Sprachsteuerung, Aus­filtern von Umgebungsgeräuschen, Fotodokumentation, etc.“, erinnert sich Norbert Zehetner, Leiter der Digital-Grid-Einheit Energieautomatisierung von Siemens Smart Infrastructure.

Dazu kam noch: „Nachdem wir eine funktionstüchtige Software und auch die entsprechende robuste Hardware der Datenbrille für unsere Zwecke gefunden haben, mussten wir diese Datenbrille als Arbeitsmittel Siemens-intern genehmi­gen lassen. Wir waren eine der ersten Siemens-Einheiten mit so einem Vorha­ben. Dabei waren viele Aspekte wie Ar­beitssicherheit, Hygiene und Daten­schutz zu berücksichtigen“, so Zehetner weiter. In einem Feldversuch mit einem österreichischen Energieversorgungs­unternehmen wurde die Assisted-Reali­ty-Technologie erfolgreich eingesetzt und getestet. Die Erfahrungen aus die­sem Versuch samt Feedback des Kunden wurden in die Verbesserung des Gesamtsystems eingearbeitet.

Digitale Serviceangebote für die Kunden

Doch die Geschäftsstruktur von Sie­mens Digital Grids in Österreich zeichnet sich dadurch aus, dass die meisten der rund 400 Kunden nicht im von Wien aus nahen Niederösterreich ansässig sind, sondern im Gegenteil in sehr weit ent­fernten Regionen wie Pakistan, Äthiopi­en, Aserbaidschan, Sri Lanka oder Aust­ralien, um nur einige zu nennen. „Besonders bei solchen Projekten ist es sinnvoll, Digital Services anzubieten und die Kunden mit dem entsprechenden Equipment auszustatten, sodass unsere Spezialisten nicht lange reisen, auch mit der entsprechenden Wirkung für Umwelt und Klima, und persönlich vor Ort sein müssen“, erklärt Robert Tesch, Leiter Di­gital Grids bei Siemens Smart Infrastruc­ture für Österreich und CEE, und nennt dabei bereits einige der Vorteile des digi­talen Serviceangebots für die Kunden.

Die Vorgehensweise, den Kunden virtuell einzubinden, hat sich auch im Bereich Schaltschränke für Schutz- und Leittech­nikanlagen bewährt. Auf diese Weise können das technische Design und der Aufbau der elektronischen Steuer- und Schaltelemente schon in der Frühphase von Projekten gemeinsam mit dem Kun­den abgeklärt, dokumentiert und freige­geben werden. „So eine fokussierte virtu­elle Session mit dem Kunden hilft dabei, ein gemeinsames Verständnis herzustel­len und Missverständnisse von Beginn an auszuschalten. So können Dinge frühzei­tig geklärt werden, die sonst oft erst bei der Werksabnahme zum Vorschein kom­men würden. Dadurch entfallen auch nicht geplante Mehraufwände durch nachträglich notwendige Änderungen“, erläutert Zehetner einen weiteren Vorzug des Einsatzes dieser digitalen Technologi­en. Zum Beispiel mit dem österreichi­schen Stromübertragungsnetzbetreiber Austrian Power Grid (APG) kamen solche virtuellen Durchsprachen bereits zum Einsatz.

Weiterentwicklung in Richtung virtuelle Werksabnahme

Nicht nur, dass man bei Siemens Digi­tal Grid schon frühzeitig über Digital Services nachdachte, machte man sich in der Folge bald auch an die Weiterent­wicklung und Erweiterung dieses Ange­bots – und zwar in Richtung virtuelle Werksabnahme. Dabei wird die gesamte Leittechnikanlage (Stations- und Feld­leittechnik inklusive zugehöriger Rech­nersysteme) im Prüfraum auf dem Ge­lände der Siemens City in Wien aufgebaut, wie bei einer Vorort-Abnahme auch. Die Tests, Prüfungen und Doku­mentationen vor der Freigabe der Liefe­rung durch den Kunden finden dann aber zum Teil virtuell statt. „Die virtuelle Abnahme ist viel komplexer als nur der Einsatz einer Assisted Reality Datenbril­le. Bei der Abnahme gibt es nicht nur eine Videoquelle, nämlich die Datenbril­le, die dem Kunden zur Ansicht gebracht werden muss, sondern bis zu neun ver­schiedene. Außerdem müssen zusätzlich Kameras, die Devices wie Schutzgeräte und Bay Controller abfilmen, sowie Mo­nitorbilder von Rechnersystemen einge­bunden werden“, erklärt Zehetner.

Schließlich wurde ein für die virtuelle Abnahme geeignetes Gesamtkonzept un­ter Einbeziehung der erforderlichen Hard- und Software erstellt und erfolg­reich getestet. Der erste Einsatz dieses Systems zur virtuellen Werksabnahme fiel dann zufällig mit dem Corona-Lock­down im Frühjahr zusammen. „Viele Digitalisierungs- oder Virtualisierungsakti­vitäten wurden erst durch die Corona- Maßnahmen ausgelöst. Wir haben unab­hängig von der Pandemie bereits lange vorher an solchen Angeboten gearbeitet und die erste Verwendung ist dann zur Zeit der Beschränkungen erfolgt. Um je­doch die Tests auch erfolgreich durchfüh­ren zu können, ist eine intensive Einbin­dung des Kunden schon vorab unumgänglich. Nur so kann dessen Akzeptanz gegen­über der Verwendung von neuen Techno­logien erreicht werden“, so Zehetner.

Die virtuelle Abnahme ist viel komplexer als nur der Einsatz einer Assisted Reality Datenbril­le. Bei der Abnahme gibt es nicht nur eine Videoquelle, nämlich die Datenbril­le, die dem Kunden zur Ansicht gebracht werden muss, sondern bis zu neun ver­schiedene. Außerdem müssen zusätzlich Kameras, die Devices abfilmen, sowie Mo­nitorbilder von Rechnersystemen einge­bunden werden.

Norbert Zehetner, Leiter der Digital-Grid-Einheit Energieautomatisierung, Siemens Österreich

Pilotanwendung mit Austrian Power Grid

Zur ersten Pilotanwendung kam es im Zuge eines Refurbishment-Projekts mit APG. Für einen Abzweig einer Höchst­spannungsschaltanlage der APG wurde ein virtueller Factory Acceptance Test mit dem Aufbau der notwendigen Tech­nologien in der Siemens City und der re­mote Einbindung des Kunden zu Test­zwecken unter realen Bedingungen durchgeführt. Im Zentrum steht dabei ein sogenanntes Feldleitgerät von Siemens, das durch verbundene intelli­gente Komponenten, vereinfacht darge­stellt, Schalter der Höchstspannungsan­lage steuert und überwacht. „Ziel des Tests war die Prüfung der Praktikabilität und Durchführbarkeit von virtuellen Werksabnahmen. Das Ergebnis war ins­gesamt positiv. Probleme mit der Bildqualität haben wir mit verbesserten Technologien behoben“, zieht Zehetner eine erste Bilanz.

„Bei uns werden Durchsprachen mit Assisted Reality möglicher Abstimmungs­punkte im Schaltschrankbau mit hohem Detailierungsgrad bereits durchgeführt. Beim Feldabnahmetest mit Siemens ha­ben wir die Erfahrung gemacht, dass eine virtuelle Abnahme von Teilkomponenten sinnvoll und möglich ist; aktuell ist der zeitliche Aufwand für einen vollständig virtuellen Feldabnahmetest für uns je­doch höher als eine Abnahme vor Ort. Es hat sich gezeigt, dass Prüfungsabläufe über die Ferne strukturierter abgearbei­tet werden müssen und eine konzentrier­tere Arbeitsweise mit zusätzlichen Pau­sen erfordern“, äußert sich Erich Gottlieb, Koordinator Anlagenleittechnik bei APG. „Vor weiteren zukünftigen Ab­nahmen müssen seitens unserer IT zu­sätzlich noch Abklärungen bezüglich Cy­bersecurity getroffen und umgesetzt werden“, bemerkt Gottlieb weiter.

Dieser erste Test erfolgte im heraus­fordernden Umfeld der kritischen Infra­struktur. Steuerschränke, die von APG designt und von Siemens angefertigt, verdrahtet und bestückt werden, samt zugehöriger Stations- und Feldleittech­nik sind zentrale Elemente für die siche­re Stromversorgung des ganzen Landes. Der Abnahmetest musste daher höchsten Sicherheitsanforderungen, auch auf dem Gebiet der Cybersicherheit, entsprechen.

„Manche Kunden stehen virtuellen Tests sehr skeptisch gegenüber, andere nehmen das Angebot gerne an. Persönli­che Treffen wird es jedenfalls immer wie­der geben – das gehört zu einer Kunden­beziehung einfach dazu –, aber es ist gut, dass wir brauchbare virtuelle Angebote geschaffen haben und ständig weiterent­wickeln, denn so oder so werden diese Technologien in Zukunft sicher wichtiger werden“, so Tesch abschließend.

INFOBOX:

Energieautomatisierung bei Siemens Österreich Rund 4000 Schaltschränke – von Kleinstschränken bis zu großen Freifeldschränken – inklusive Leittechnik werden jährlich bei Siemens Österreich designt, angefertigt, verdrahtet und mit den notwendigen elektrotechnischen Komponenten bestückt sowie an rund 400 Kunden ausgeliefert – rund 80 von ihnen befinden sich in Ausland. In den letzten 20 Jahren wurden Projekte unter anderem in folgenden Ländern umgesetzt: Äthiopien, Afghanistan, Algerien, Australien, Brasilien, Indien, Sri Lanka, Malaysien, Indonesien, Georgien, Armenien, Ukraine, Aserbaidschan und Russland.

Meistgelesene Artikel
Energie
8 min

Power für Bolivien

Energie von Siemens treibt Wirtschaft und Stromversorgung in Bolivien voran.

Insgesamt hat Siemens 14 Gasturbinen SGT-800,11 Dampfturbinen vom Typ SST-400 mit Kondensatoren, 22 Dampfgeneratoren, das Mess- und Regelsystem SPPA-T3000, 25 elektrische Generatoren und 25 Transformatoren an drei verschiedene Kraftwerksstandorte in Bolivien geliefert.

Weiterlesen
Mobilität
8 min

Formel 1 nach neuen Regeln

Weltmeisterauto von Infiniti Red Bull Racing mit Siemens PLM-Software entwickelt

Zeit und Zuverlässigkeit sind im Renngeschäft ausschlaggebend für den Erfolg. Minimale Änderungen in der Konstruktion beeinflussen das Fahrverhalten.

Seit 2014 können die Ingenieure von

Weiterlesen
Energie
8 min

Power für Bolivien

Energie von Siemens treibt Wirtschaft und Stromversorgung in Bolivien voran.

Insgesamt hat Siemens 14 Gasturbinen SGT-800,11 Dampfturbinen vom Typ SST-400 mit Kondensatoren, 22 Dampfgeneratoren, das Mess- und Regelsystem SPPA-T3000, 25 elektrische Generatoren und 25 Transformatoren an drei verschiedene Kraftwerksstandorte in Bolivien geliefert.

Weiterlesen
Energie
8 min

Power für Bolivien

Energie von Siemens treibt Wirtschaft und Stromversorgung in Bolivien voran.

Insgesamt hat Siemens 14 Gasturbinen SGT-800,11 Dampfturbinen vom Typ SST-400 mit Kondensatoren, 22 Dampfgeneratoren, das Mess- und Regelsystem SPPA-T3000, 25 elektrische Generatoren und 25 Transformatoren an drei verschiedene Kraftwerksstandorte in Bolivien geliefert.

Weiterlesen