Fluid 4.0 hebt die digitale Zusammen­arbeit auf das nächste Level

Die technologische Entwicklung rund um die Asset Administration Shell (AAS) ist so weit voran­ge­schritten, dass aktuell die Umset­zung in Use Cases, die Skalierung sowie die weitere Standardisierung im Bereich Fluidtechnik im Fokus stehen.

Dies gelingt durch eine Zusammen­arbeit der gesamten Branche – also auch eine bewusste Zusammen­arbeit von konkurrierenden Unter­nehmen. Das Fluid 4.0 Konsortium bringt diese Eigen­schaften mit. Durch die entsprech­ende Zusammen­setzung und Größe definieren wir Daten­standards und entwickeln Lösungen, die bereits jetzt schon in Gremien einfließen und in Geschäfts­prozesse integriert werden.
Motivation

Innovation als Antwort auf neue Anforderungen und Wettbewerbsdruck

Neben den Stand der Technik Use Cases die in der Regel einfache Prozesse digitalisieren und abbilden, gibt es eine Reihe weiterer Themen der Fluidtechnik-Industrie, die es mittel- bis langfristig umzusetzen gilt. Die Motivation dafür ist unterschiedlich:

#1

Regulatorische Anforderungen wie die Öko-Designrichtlinie oder der Digitale Produktpass setzen die Zugänglichkeit von Daten voraus

#2

Entwicklung eines Interaktions­kon­zeptes zwischen Her­­stellern, Maschinen- und Anlagen­­bauern, Anwen­­dern und Dienst­leistern

Fast die gesamte Fluidtechnik-Hersteller-Branche (component level) kann mit und durch Fluid 4.0 digitale Zwillinge in Form der AAS zu ihren Produkten liefern. Um diesen Mehrwert zu heben, arbeiten Fluidtechnik-Hersteller und Maschinen- und Anlagenbauer (system / plant level) in Fluid 4.0 eng zusammen.

Produktlebenszyklus
Daten und Informationen fallen über den kompletten Produktlebenszyklus an und werden auf verschiedenen Systemebenen verwendet. Die Grafik ist angelehnt an das ZVEI Diskussionspapier Security der Verwaltungsschale und veranschaulicht diese Zusammenhänge. Die Use Cases von Fluid 4.0 sind hauptsächlich an der Schnittstelle von Komponenten- zu Systemebene zu verorten.
Konzept

Gemeinsam entwickeln wir praxisnahe Lösungen für die Industrie

Seit Januar 2024 läuft das Verbundprojekt Fluid 4.0. Die vier Use Case Bereiche Systementwicklung, Energiemonitoring, CO₂-Bilanzierung und Kreislaufwirtschaft wurden im ersten Projektquartal detailliert. In diversen Anforderungsworkshops insbesondere auch durch Unterstützung der assoziierten Partner wurden konkrete User Stories identifiziert, die die industrie-relevante Grundlage für die Umsetzungen in Fluid 4.0 bilden. Flankiert durch Technologiebausteine, den sogenannten Basics entstanden so diverse Anlagen und Demonstratoren zur Umsetzung der User Stories.

Kollaboratives Engineering

Vom Komponentenmodell zum Gesamtsystem

Wie lassen sich Komponenten unterschiedlicher Hersteller effizient zu einem konsistenten Gesamtsystem zusammenführen – ohne Medienbrüche und manuelle Datenübertragung?
Der Use Case „Kollaboratives Engineering“ zeigt, wie Verwaltungsschalen (AAS) und Datenräume eine durchgängige, maschinenlesbare Datenbasis für das Systems Engineering schaffen. Von der semantischen Komponentensuche über die Beschreibung der Systemtopologie bis zur Nutzung in Simulation und Steuerungsentwicklung entsteht so eine gemeinsame Grundlage für domänen- und unternehmensübergreifende Entwicklungsprozesse.
Energiemonitoring

Energieflüsse sichtbar machen

Wie lässt sich der Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen transparent erfassen und auswerten – auch über Hersteller- und Systemgrenzen hinweg?

Der Use Case „Energiemonitoring“
zeigt, wie Verwaltungsschalen (AAS) eine standardisierte Bereitstellung von Energiedaten ermöglichen. Auf dieser Grundlage können Energieflüsse strukturiert analysiert, Optimierungspotenziale identifiziert und Energiekennzahlen systematisch in Engineering- und Betriebsprozesse integriert werden. Energiemonitoring ist außerdem eine wichtige Grundlage für PCF im Betrieb und anschließende Systemoptimierungen.
CO₂-Bilanzierung

CO₂-Emissionen im Betrieb vergleichbar machen

Wie können CO₂-Emissionen von Maschinen und Komponenten nachvollziehbar erfasst und entlang des Lebenszyklus bewertet werden?
Der Use Case „CO₂-Bilanzierung“ demonstriert, wie emissionsrelevante Daten über Verwaltungsschalen (AAS) strukturiert bereitgestellt und zwischen Herstellern, Betreibern und weiteren Beteiligten ausgetauscht werden können. Dadurch entsteht eine belastbare Grundlage für transparente CO₂-Bilanzierungen und fundierte Entscheidungen im Engineering und Betrieb.
Kreislaufwirtschaft

Datenbasierte Circular Economy Entscheidungen in der Fluidtechnik

Wie lassen sich Komponenten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg identifizieren, bewerten und wiederverwenden?
Der Use Case „Kreislaufwirtschaft“ zeigt, wie Verwaltungsschalen (AAS) produktbezogene Informationen für Wartung, Wiederverwendung und Recycling verfügbar machen. Durch standardisierte Daten zu Zustand, Nutzungshistorie und Materialzusammensetzung wird eine durchgängige Informationsbasis geschaffen, um zirkuläre Wertschöpfungsstrategien im Maschinen- und Anlagenbau umzusetzen.

Vom Konzept zur industriellen Anwendung

Fluid 4.0 verbindet Standardisierung, Demonstratoren und konkrete Anwendungsfälle zu einem interoperablen Datenraum für die Fluidtechnik. Die vier Use Cases zeigen exemplarisch, wie digitale Zwillinge reale Mehrwerte schaffen. Interesse am Austausch? Nehmen Sie Kontakt auf!