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# 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.

| Supplier                           | Verantwortlichkeit                   | Liefert                                            | Beschreibung                              |
| ---------------------------------- | ------------------------------------ | -------------------------------------------------- | ----------------------------------------- |
| **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.

| Input                            | Beschreibung                                                                     | Quelle / Format                                     |
| -------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------- |
| **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.

| Phase                             | Tätigkeit                                                          | Ergebnis                                           |
| --------------------------------- | ------------------------------------------------------------------ | -------------------------------------------------- |
| **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.

| Output                                      | Beschreibung                                                   | Format / Verwendung      |
| ------------------------------------------- | -------------------------------------------------------------- | ------------------------ |
| **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)**

| Customer                         | Rolle / Bereich     | Nutzen                                                           |
| -------------------------------- | ------------------- | ---------------------------------------------------------------- |
| **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**

| Problem (klassisch)                          | Lösung durch Selmo Digital Twin                          | 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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