SIPOC – Digital Twin Prozess
S – Supplier (Lieferanten des Digitalen Zwillings)
Ziel: Lieferanten stellen alle Daten, Modelle und Definitionen bereit, die für die virtuelle Abbildung der Maschine notwendig sind.
Selmo-Modellierer / Automation
Formales Maschinenverhalten
Selmo-Prozessmodell (Plant, HWZ, SEQ, Zonen)
Logik, System, Parameter, Safety
PTF-Lead / Projektleitung
Freigegebene PTF-Daten
PTF-XML / PTF-Report
Prozessdefinition, Technologie, Parameter
Mechanik / Konstruktion
Physisches Systemmodell
3D-Modell (STEP, JT, FBX) oder Kinematikplan
Bohrstation mit Zylindern, Motoren
Elektro / Steuerung (E-Plan)
Signal- und Energieinformationen
I/O-Liste, Verdrahtung, Safety-Verknüpfung
Inputs, Outputs, Relaiskreise
IT / OT / Simulationsteam
Simulationsplattform
Tool-Setup (z. B. TwinCAT, Siemens NX, Unity, FMI)
Verknüpfung Logik ↔ Simulation
Prozessverantwortlicher (IE)
Prozessparameter, reale Daten
Bohrzeiten, Toleranzen, Werkstückdaten
Vergleich real vs. virtuell
Qualität / Sicherheit
Grenzbedingungen & Prüfanforderungen
Safety-Parameter, Testfälle
Bewertet Validität & Fehlerverhalten
I – Input (Eingaben für den Digital Twin Prozess)
Ziel: Alle strukturierten Daten, Modelle und Schnittstellen, die zur Simulation benötigt werden.
Selmo Model Export
Strukturierte Modelldatei aus Selmo-Studio (Plant, HWZ, SEQ, Zone, Bit-Control)
.SEL, .XML, .JSON
3D-Modell / Kinematikdaten
Geometrische und mechanische Struktur (Bohrspindel, Zylinder, Werkstückaufnahme)
.STEP, .FBX
I/O-Liste
Zuordnung digitaler Signale zu Simulationselementen
.CSV / .EPLAN
Parameterdaten
Prozesszeiten, Drehzahl, Vorschubgeschwindigkeit
.CSV / PTF
Sicherheitsregeln (CMZ/MXIC)
Überwachungssignale und Handbetriebsbedingungen
.CSV / .PDF
Schnittstellendefinition
Verbindung zu Steuerung oder MES
.JSON, OPC UA, FMI
Simulationsplattform
Digital Twin Tool / API / Kommunikations-Setup
z. B. Unity, Siemens NX, TwinCAT Simulation Manager
P – Process (Ablauf der Digital Twin Erstellung)
Ziel: Virtuelles Abbild der Maschine erzeugen, mit Logik verknüpfen, prüfen und validieren.
1. Vorbereitung
Import des Selmo-Modells und 3D- oder Kinematikdaten
Grundstruktur (Plant, HWZ, SEQ) virtuell vorhanden
2. Signalzuordnung
I/O-Mapping zwischen Modell (Bit-Control) und Simulationselementen
Digitale Signale korrekt verbunden
3. Logikverknüpfung
Logische Zustände ↔ physische Bewegungen synchronisieren
Simulation reagiert auf Zustände
4. Parametrierung
Einfügen von Prozessparametern (t_Hochlauf, t_Bohren)
Simulation arbeitet mit realistischen Zeiten
5. Safety-Implementierung
CMZ- und MXIC-Verhalten aktivieren
Simulation stoppt bei Sicherheitsverletzung
6. Testläufe (SoftFAT / vIBN)
Virtuelle Inbetriebnahme durchführen
Automatikzyklus läuft virtuell
7. Validierung
Vergleich zwischen virtuellen und realen Daten
Abweichungen dokumentiert
8. Review & Übergabe
Abnahmeprotokoll Digital Twin
Digital Twin freigegeben
O – Output (Ergebnisse des Digital Twin Prozesses)
Ziel: Virtuelles Abbild, Testergebnisse, Nachweise und Verknüpfungen für Betrieb, Qualität und Lernen.
Virtuelles Maschinenmodell
Vollständiges 3D- oder Logikmodell der Bohrstation
.STEP, .FMU, .JSON
Simulationsdatei (Digital Twin Package)
Kombinierte Modelldatei mit Logik, Parametern, Safety
.FMU, .ZIP, .XML
SoftFAT-Protokoll
Nachweis der virtuellen Inbetriebnahme (Testfälle, Ergebnisse)
.PDF
Validierungsbericht
Vergleich realer Prozessdaten mit Simulationsdaten
.PDF, .CSV
Schnittstellenkonfiguration
Definition der Kommunikationspunkte zu SPS / MES / ERP
.JSON, .YAML
Parameter- und Log-Report
Prozesszeiten, Zyklen, Fehlerreaktionen
.CSV / .PDF
Audit-Trail Digital Twin
Versionierung, Änderungen, Reviewdaten
.XML, .PDF
C – Customer (Nutzer und Nutzen des Digital Twins)
Projektleitung / PTF-Lead
Projektsteuerung
Überprüfung, ob Modell korrekt arbeitet – Freigabegrundlage
Automation / Software
Entwicklung & Test
Testet Steuerungscode und HMI virtuell vor IBN
Prozessverantwortlicher (IE)
Validierung
Prüft, ob Ablauf und Parameter realistisch sind
Mechanik / Elektro
Integration
Erkennt frühzeitig mechanische oder signaltechnische Konflikte
Sicherheit / CE
Prüfung
Überprüfung, ob Safety-Logik (CMZ, MXIC) korrekt reagiert
Betrieb / Service
Schulung & Wartung
Simulation dient als Trainings- und Diagnosetool
Kunde / Betreiber
Abnahme / Vertrauen
Kann Verhalten der Maschine nachvollziehen, bevor sie gebaut ist
IT / OT / MES
Datenintegration
Test der Schnittstellen und Datenkommunikation im Vorfeld
Zusammenfassung: Ziel und Nutzen
Logik und Mechanik erst bei IBN getestet
Verknüpfung von Modell und Simulation bereits vor Aufbau
Frühe Fehlererkennung
Schnittstellenprobleme erst im Feld sichtbar
OPC UA / MQTT-Kommunikation wird virtuell geprüft
Reibungslose Integration
Sicherheitsverhalten schwer testbar
CMZ- und MXIC-Verhalten simuliert
Nachweisbare Sicherheit
Fehlende Schulungsmöglichkeit
Simulation dient als Trainingsplattform
Effiziente Einweisung
Keine Rückkopplung ins Engineering
Validierungsdaten fließen ins PTF zurück
Kontinuierliche Verbesserung
Fazit – Warum der Digitale Zwilling integraler Bestandteil des Selmo-Prozesses ist
Der Digitale Zwilling ist die virtuelle Inbetriebnahme und der Realitätsabgleich des PTF und des Prozessmodells.
Er prüft nicht nur, ob der Code läuft, sondern ob das definierte Verhalten – Zustände, Parameter, Safety – in der Realität funktionssicher und logisch richtig umgesetzt wird.
Kurz gesagt:
PTF = Definition
Prozessmodell = Umsetzung
Digital Twin = Validierung
Und alle drei sprechen dieselbe formale Sprache: die Selmo-Struktur.
Möchtest du, dass ich dir im nächsten Schritt auf Basis dieses SIPOC eine Checkliste für die Durchführung des Digital-Twin-Prozesses erstelle (vergleichbar zur Modellierungs-Checkliste mit Inputs, Tests, Freigabe und Review)? So könnten wir die Phase „Digital Twin“ methodisch direkt in dein GitBook und Projektmanagement integrieren.
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