Digitaler Zwilling für
kritische Anlagen

Virtuelle Modelle.
Reale Entscheidungen
Nachhaltige Wirkung.

Die richtige Entscheidung zur richtigen Zeit

Der Digitale Zwilling kombiniert Maschinendaten und Prozessparameter, um eine realistische digitale Nachbildung zu erstellen. So können Simulationen, virtuelle Inbetriebnahmen und Echtzeitüberwachung durchgeführt werden.

Der Digitale Zwilling liefert mehr als nur Daten – er ermöglicht fundierte Einblicke als Grundlage für transparente Entscheidungen, zuverlässige Prozesse und ein tieferes Anlagenverständnis.

Technische Änderungen virtuell auslegen, testen und in Betrieb nehmen

Störungen schnell und nachhaltig lösen

Anlagen-Performance erfassen und Potenziale zur Steigerung der Verfügbarkeit und Effizienz entdecken.

Wartung und Modernisierung effizient planen

Bediener mit realitätsnahen Prozessverhalten schulen

Beeindruckende Möglichkeiten entdecken

Wir schaffen die Basis für zustandsorientierte Wartung, höhere Effizienz und langfristige Betriebssicherheit – durch tiefes Prozessverständnis & Engineering-Kompetenz in Verbindung mit dem Digitalen Zwilling.

Virtuelle Inbetriebnahme einer Entnahmedampf-Turbine

Modernisierung der veralteten Woodward-Drehzahl- und Ascania- Entnahmereglerung inkl. Ventilantriebe. Der Digitale Zwilling wurde genutzt, um die neue SPS-basierte Steuerung im geschlossenen Regelkreis zu testen. Dazu wurde der Digitale Zwilling in einer Echtzeitumgebung mit der SPS verbunden.

  • Test von Normalbetrieb, An- und Abfahrvorgängen
  • Voreinstellung der Reglerparameter für die Turbine
  • Reduzierung der Inbetriebnahmezeit der Turbinenregelung um ca. 50 %
  • Stabiler und performanter Betrieb bereits ab dem ersten Start
  • Verkürzung der Anfahrzeit der Anlage bis zum stabilen Betrieb von 48 h auf 8 h

Rückwärtslauf eines Verdichters

Nach der Notabschaltung drehte ein mehrstufiger, turbinengetriebener Luftverdichter bei 80 % Nenndrehzahl rückwärts. Der Digitale Zwilling reproduzierte das Ereignis und lieferte Empfehlungen zur optimalen Anordnung und Dimensionierung zusätzlicher Ausblase-Ventile und Schalldämpfer.

  • Empfehlung zur optimalen Positionierung und Dimensionierung zusätzlicher Ausblase-Ventile
  • Automatisierte Analyse mehrerer hundert Designvarianten
  • Rückwärtslauf während einer ESD erfolgreich verhindert
  • Pumpen des Verdichters während Abschaltvorgängen erfolgreich vermieden

Steigerung der Energieeffizienz

Einsatz eines Digitalen Zwillings zur Optimierung eines mehrstufigen Ammoniakverdichters. Durch Simulationen konnten Effizienzreserven aufgedeckt, die Regelstrategie verbessert und der Dampfverbrauch reduziert werden.

  • Prognose der Auswirkungen einer höheren Übersetzung
  • Simulation und Energiesparanalyse
  • Entwicklung und Test einer Methode zur präzisen Erfassung der Pumpgrenze
  • Optimierung der Lastverteilung zwischen den Stufen

Energetische Optimierung einer Pumpenstaffel

Ein Digitaler Zwilling dreier paralleler, drehzahlgeregelter Frischwasserpumpen wurde genutzt, um verschiedene Pumpengrößen und Kombinationen zu analysieren. Gleichzeitig wurde die Regelstrategie zur Reduzierung von Schaltvorgängen optimiert – für höhere Druckstabilität und geringeren Verschleiß.

  • Ziel: Minimierung des Energieverbrauchs und der Anzahl an Schaltvorgängen
  • Identifikation der optimalen Pumpengröße, -kombination und des passenden Herstellers
  • Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Tagesgangkurven
  • Anschließende Nutzung des Digitalen Zwillings für die virtuelle Inbetriebnahme

Bedienerschulung für Verdichter-Regelung

Der Digitale Zwilling wurde zur Schulung der modernisierten Pumpgrenzregelung von Rohgas-, Ethylen- und Propylenverdichtern in einem Steamcracker eingesetzt. So entsteht Vertrauen in die neuen Regelkonzepte – noch vor der eigentlichen Inbetriebnahme.

  • Kopplung des Digitalen Zwillings mit ABB 800xA-System
  • Theoretischer und praktischer Teil zur Erläuterung neuer Funktionen
  • Test verschiedener Szenarien – von einfachen bis hochkomplexen Betriebszuständen
  • Neue PLS-Grafiken vorgestellt, erklärt und interaktiv genutzt

Fundierte Entscheidungen treffen

Wir glauben, dass Menschen gute Entscheidungen treffen, wenn sie verstehen, was passiert.

Für uns stehen Transparenz, Sicherheit und Klarheit im Mittelpunkt – besonders dann, wenn Komplexität lähmt. Der Digitale Zwilling macht das Unsichtbare sichtbar und das Komplexe beherrschbar – damit Ingenieure, Instandhaltung, Bediener und Entscheider mit Ruhe und Zuversicht handeln können.

Ganzheitlich – umfasst alle relevanten Prozesskomponenten, Verbraucher und Regelsysteme.

Voll dynamisch – Verhalten während Start-/Stoppvorgänge und Anlagenausfällen verstehen.

Hohe Genauigkeit – der Digitale Zwilling wird trainiert, um alle relevanten Betriebszustände abzubilden.

Vernetzbar – Anbindung an reale Assets oder Integration in andere Simulationssysteme.

Unabhängig seit 20 Jahren – Volle Kontrolle für kundenspezifische und einzigartige Lösungen

Ein Digitaler Zwilling über den gesamten Lebenszyklus

Die Simulation unterstützt bei der Auswahl von Regelstrategien und Aktorik. So werden optimale Dynamik und hohe Regelgüte sowohl für die Maschine als auch für den Gesamtprozess sichergestellt.

Die Simulation wird mit der realen Anlagen- oder Maschinensteuerung gekoppelt, um geschlossene Regelkreise, Sequenzen und kritische Situationen äußerst realitätsnah zu testen. Das technische Risiko wird erheblich reduziert. Spart Zeit und Kosten während der heißen Inbetriebnahme.

Die Simulation dient den Training von Normal- und Störbetrieb sowie gefährlichen Situationen – ohne die reale Anlage zu beeinflussen. Knowhow und Handlungssicherheit werden bereits vor der Inbetriebnahme aufgebaut. Das Risiko falscher Bedienereingriffe wird minimiert.

Die Simulation wird eingesetzt, um die Ursache von Prozessunterbrechungen oder Ausfällen zu identifizieren und eine passende Lösung zu finden. Ziel ist es, ungeplante Stillstände und Verzögerungen beim Wiederanfahren zu vermeiden.

Der Digitale Zwilling dient der kontinuierlichen Performance-Überwachung – durch den Vergleich von Simulation und aktuellem Betrieb. Überwachen Sie die Performance und Wirkungsgrad. Identifizieren Sie Abweichungen.

Die Simulation erkennt ungewöhnliches Anlagenverhalten und unterstützt die Ursachenanalyse. Anlagenzustände können extrapoliert werden, um zukünftige Abnutzung besser vorherzusagen. Wartungsmaßnahmen lassen sich damit präziser planen.

Simulationen decken Verbesserungspotenziale auf und steigern den Wirkungsgrad sowohl der einzelnen Maschine als auch des Gesamtprozesses. Leistungsfähige Optimierungsalgorithmen berücksichtigen dabei technische, wirtschaftliche und ökologische Faktoren.

Mehr erfahren oder ein Projekt besprechen?

Technisch fundiert und praxisnah.

Dr.-Ing. Rico Schulze
Leiter Geschäftsbereich Digitale Lösungen

Telefon: +49 341 21787-1791
Mobil: +49 1525 6858222
E-Mail: rico.schulze@avicomp.com
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