Der Digitale Zwilling und die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell oder AAS)


Beginnen Sie mit uns Ihre Reise in den Kosmos von Industrie 4.0 und neuen Geschäftsmodellen

Dem Digitalen Zwilling werden schier unendliche Potentiale zugeschrieben. Er soll die Produktion optimieren, die Effizienz entlang der Wertschöpfungskette erhöhen, ganz neue digitale Geschäftsmodelle ermöglichen oder durch firmenübergreifende Datennutzung eine einfache, effiziente und kostengünstige Interoperabilität erlauben. Und tatsächlich bietet die Vernetzung der physischen mit der digitalen Welt das technologische Grundgerüst und Konzept, um diese Versprechungen Realität werden zu lassen.

Der Digitale Zwilling bietet genau dies. Er stellt sein physisches Pendant digital zur Verfügung, vernetzt es mit anderen Objekten oder Prozessen und erlaubt einen digitalen statt eines physischen Zugangs zu Informationen oder Zuständen.

Damit ergeben sich Einsatzfelder über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg: von der Planung und dem Design, über die Produktion bis hin zur Inbetriebnahme, dem operativen Einsatz und schlussendlich der Außerbetriebnahme und dem Recycling. Um all dies erreichen zu können, bedarf es eines ausgeklügelten Modells und der Nutzung von international anerkannten Standards.

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Anwendungsfälle bestimmen den Digitalen Zwilling

Verwaltungsschale mit Potential


Digitale Zwillinge können auf verschiedene Art  erzeugt werden. Aber nicht alle leisten genau das, was man sich erhofft. Rein technologische Ansätze greifen oft zu kurz und sorgen bei Projektbeteiligten oftmals für Ernüchterung und Frustration.

Es bedarf eines ganzheitlichen Ansatzes, der von den Anwendungsfällen ausgeht, die ein Unternehmen mit einem Digitalen Zwilling umsetzen möchte.

Hier setzt die IDTA, die Industrial Digital Twin Association, mit ihrem Metamodell der  Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) an. Die IDTA ist eine leistungsstarke Allianz, die die Zukunft des Digitalen Zwillings aktiv und innovativ gestaltet. Sie gibt dem Digitalen Zwilling das notwendige Momentum für Industrie 4.0 zum internationalen Erfolg.



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Das besondere an der Verwaltungsschale sind die in einem normierten Verfahren definierten Teilmodelle. Sie werden in Arbeitsgruppen mit Vertretern aus der Industrie, von Komponentenherstellern, Integratoren, System- und Softwareherstellern sowie Dienstleistern gemeinsam entwickelt und definiert. Auf diese Weise entstehen Modelle, deren Nutzen unternehmensübergreifend ist und die gesamte Wertschöpfungskette umspannt. Die aus den Modellen abgeleiteten Anwendungsfälle erlauben Ihnen etwa Produktdokumentationen wie Inbetriebnahme Anleitungen, Sicherheitszertifikate oder technische Daten zu Ihren Geräten und Komponenten bereitzustellen.

Erleben Sie die Power der Asset Administration Shell auf der SPS in Nürnberg

Zusammen mit der Open Industry 4.0 Alliance zeigen wir wie nahtlose Interoperabilität über Unternehmensgrenzen hinweg mit der Asset Administration Shell gelingt.

Besuchen Sie uns in Halle 6 Stand 240 oder lesen Sie hier mehr zu unserer AAS-Plattform.

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Die offene Struktur der Verwaltungsschale ermöglicht es Ihnen, aus einzelnen Teilmodellen genau die Anwendungsfälle abzuleiten und umzusetzen, die für Sie relevant und wichtig sind.

Die Informationen können dabei direkt aus der Verwaltungsschale abgerufen werden und sind über die Definition und Kodierung der Daten und Teilmodelle, zum Beispiel nach ECLASS, sowohl für den Menschen, als auch für eine direkte Maschine-zu-Maschine Kommunikation verfügbar.

Für Menschen wird der Zugang zu den Informationen und Anwendungsfällen dabei über das, um einen QR-Code erweiterte, physische Typenschild ermöglicht. Dieser QR-Code liefert die notwendigen Informationen, um den Digitalen Zwillings des Assets abzufragen und öffnet die digitale Welt auf jedem Endgerät.

Bei einer Maschine-zu-Maschine Kommunikation werden Daten und Modelle über offene Schnittstellen,  Protokolle und Datenmodelle bereitgestellt. So kann ein System die technischen Daten eines anderen Systems per REST-Schnittstelle abfragen, oder Zustandsinformationen über eine Nachrichten-Schnittstelle in nahezu Echtzeit in Erfahrung bringen.

Die Informationen in den implementierten Teilmodellen der Verwaltungsschale bilden die datentechnische Basis für Ihren digitalen Zwilling. Aber Sie bestimmen, welche Anwendungsfälle daraus abgeleitet bereitgestellt werden sollen.

Deep Dive in die twinsphere Architektur

Die twinsphere suite: eine flexible, skalierbare und interoperable Plattform für digitale Zwillinge, die nahtlos in bestehende Systeme integriert.

Die Rolle der Asset Administration Shell (AAS) bei der digitalen Transformation der Fertigung

Entdecken Sie, wie die Asset Administration Shell (AAS) die Fertigung durch verbesserte Interoperabilität und innovative Geschäftsmodelle verändert.

Das Teilmodell Handover Documentation

Das Teilmodell Documentation Handover erlaubt ihnen die einfache Übergabe von relevanten Dokumentation zu ihren Produkten nach VDI 2770 Norm

Weitere spannende Blogeinträge finden Sie auch hier
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Digital Nameplate

Das Digitale Typenschild, abgerufen über einen QR-Code auf Ihrem Produkt, eröffnet den Weg in den Digitalen Zwilling. Aufgebaut nach der Norm IEC 61406 (Deutsche DIN SPEC 91406) können im Submodell der AAS alle notwendigen und gesetzlich geforderten Informationen abgelegt werden. Ab der Version 2.1 werden die Eigenschaften des Produkts über ECLASS interoperabel im Digitalen Typenschild abgelegt.



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Handover Documentation 

Wurde der Weg in die digitale Welt eröffnet, können wir für Sie die Übergabe von Dokumentationen (insb. nach VDI-2770-1 Norm) umsetzen. Dies gelingt interoperabel und mittlerweile vollständig ECLASS konform - mit dem Submodell "Handover Documentation". Es bildet alle notwendigen Modelle und Interfaces für Planung, Inbetriebnahme, Ersatzteilhaltung oder Bedienung und natürlich auch Wartung, Instandsetzung sowie andere Anwendungsfälle standardisiert ab.

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Technical Data for Industrial Equipment

Die Implementierung dieses Submodells in Ihren digitalen Zwilling erlaubt die Ablage und Nutzbarmachung technischer Informationen sowohl für Menschen, als auch für eine Machine-to-Machine Kommunikation. Dabei können sie etwa physische Dimensionen,  elektrische Spezifikation oder Leistungsparameter ECLASS Konform an ihre Kunden übergeben.



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Product Carbon Footprint

Auf dem Weg in eine klimagerechtere Wirtschaft, ist der „CO2-Fußabdruck“ Ihrer Produkte eine wichtige Kenngröße und diesen zu bestimmen und über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu dokumentieren wird nicht zuletzt vom Gesetzgeber zukünftig verpflichtend werden. Auf Basis des Submodells PCF können diese Daten in der AAS abgelegt und bereitgestellt werden. Die Bereitstellung des CO2-Fußabdrucks im Teilmodell PCF ist dabei für Sie gleichsam der Einstieg in den zukünftigen Europäischen Produktpass.

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Functional Safety

Mit Hilfe des Teilmodells Functional Safety können sie Daten, die insbesondere sicherheitsrelevante Geräte oder sicherheitsbezogener Steuerungssysteme nach IEC 62061, IEC 61508-2 oder ISO 13849-1 charakterisieren, standardkonform direkt aus der Verwaltungsschale heraus bereitstellen. Dabei liegt der Hauptaugenmerk auf einer automatisierten Übergabe und Abfrage zwischen Systemen.


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Provision of Simulation Models

Stehen auch Sie vor der Herausforderung Ihren Kunden Simulationsmodelle oder CAD-Informationen zu übermitteln? Mittels des Teilmodells Provision of Simulation Models können Sie diese Daten direkt aus der AAS heraus zur Verwendung in einer Simulationssoftware (z. B. Matlab/Simulink, Virtuos usw.), als Quellcode (z. B. C, Modelica usw.) oder auch in einem Austauschformat wie FMI bereitstellen.

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Mehrwert schaffen durch neue digitale Services und smarte Geschäftsmodelle

Ein Kosmos voller Anwendungsfälle

Die Ausprägung der verschiedenen Teilmodelle, einige sind oben bereits kurz angerissen worden, eröffnen Ihnen einzeln oder in Kombination eine Vielzahl an Anwendungsfällen. So können Sie das digitale Typenschild nutzen, um etwa ihr physisches Typenschild um Mehrsprachigkeit oder erweiterte Informationen zu Sicherheitskennzeichen etc. zu erweitern.

Oder sie verknüpfen Teilmodelle wie Documentation Handover, Technical Data for Industrial Equipment und Bill of Materials oder Provision of Simulation Models zu einem Prime Service zur Inbetriebnahme Ihrer Komponente in einer größeren Anlage bei einem Integrator. Gemeinsam mit Ihrem Kunden simulieren Sie diese Implementierung im Vorfeld. Dabei stimmen Sie ein optimales Verfahren zur Inbetriebnahme und Wartung auf Basis des Digitalen Zwillings ab.

Auch umfangreiche und innovative Anwendungsfälle sind denkbar - z.B. wenn zu statischen Daten, Echtzeitinformationen (wie etwa Sensordaten) hinzukommen. Liegen diese Daten in einer maschinenlesbaren Form vor, können Sie die Grundlage für maschinelles Lernen liefern und weitergehende Szenarien eröffnen.

Elektrifizierung, Digitalisierung und nachhaltige Produktion

Die Themen Elektrifizierung, Digitalisierung und nachhaltige Produktion waren die großen Trends sowohl auf der Hannover Messe, als auch auf dem ZVEI Jahreskongress 2023. Bei conplement sehen wir diese als vernetzte Herausforderungen aber auch Chance, wie unser TOPIC OWNER Digital Twin Christian Günther im Interview mit dem ZVEI darlegt.

 

Success Story

Digitaler Zwilling in der Mess- und Steuerungstechnik

Smartes Datenmanagement ist in der Mess- und Steuerungstechnik unerlässlich. Das digitale Verfügbarmachen der richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt ist die Grundlage für viele Anwendungsfälle und passt damit hervorragend in die Nachhaltigkeits- und Digitalisierungs-Roadmap von Knick. Basis für den übergreifenden Datenaustausch ist der digitale Zwilling. Technisch realisiert wird dieser durch die sogenannte Verwaltungsschale oder auch Asset Administration Shell (AAS) genannt. Diese bietet eine wesentliche Grundlage für Interoperabilität und gilt als zentrales Element im Zuge von Industrie 4.0.

Gemeinsam mit Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG entwickelten wir ein Konzept für die etappenweise Realisierung des Digitalen Zwillings und setzten dieses schrittweise um. In der ersten Phase entwickelten wir in enger Abstimmung mit Knick den Aufbau von Digitalen Zwillingen für ausgewählte Produkte und visualisierten die Verwaltungsschalen in einem prototypischen Web-Demonstrator.

12_vorschau-sucess-story-pdf-1Hier können Sie sich die Success Story als PDF herunterladen: 
Download

 

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"Es entstand eine vertrauensvolle Partnerschaft, die wir gerne weiterempfehlen."


Tobias Schenk
Vice President Business Development
Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG

High-End-Software Engineering & Consulting

Von der Idee zur fertigen Zwillingslösung

Die conplement AG ist von der Idee über die Umsetzung bis hin zum Betrieb Digitaler Zwillinge an Ihrer Seite. Wir begleiten Sie von der Vision und der Sondierung der Anwendungsfälle, über die Entwicklung bis zum Betrieb der Lösung - und unterstützen Sie dabei methodisch und technologisch.

Dafür haben wir ein drei-phasiges Vorgehensmodell entwickelt, das alle notwendigen Kompetenzen für Sie verfügbar macht:
Think – Check – Make.

  • Think: Roadmap und strategische Ausrichtungen rund um den Digitalen Zwilling und dessen Anwendungsfälle.
  • Check: Wir validieren konkrete Anwendungsfälle in Bezug auf deren Nutzen und Realisierbarkeit in der Wertschöpfungskette.
  • Make: Anwendungsfälle ganzheitlich nutzerzentriert umsetzen. End-2-End von der Architektur über die Entwicklung bis zum Betrieb und vom Sensor über die Cloud zum Anwender.


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Finden Sie mit uns Ihre Anwendungsfälle

Vereinbaren Sie einen Termin mit unserem TOPIC OWNER Digital Twin Christian Günther, um gemeinsam mit ihm, Ihre Digitalstrategie zu betrachten und mögliche Anwendungsfälle zu identifizieren

Termin vereinbaren

Wählen Sie Ihren Weg zum Digitalen Zwilling

Wir sind wir Ihr Ende-zu Ende Lösungsanbieter. Egal ob sie eine vollständig individualisierte Lösung, eine beschleunigte, standarisierte Umsetzung oder eine Managed Services Lösung suchen, wir haben die passenden Lösungen, Werkzeuge und Produkte

Individual-Projekt

Umfängliches KnowHow beim Digitalen Zwilling und jahrelange Erfahrung in der Entwicklung qualitativ hochwertiger, nachhaltiger und sicherer Software, sind die Basis für eine individuelle Lösung entsprechend ihren Anforderungen.

VORTEILE

Fokus auf eigenen Nutzen / eigene Use Cases; komplette Individualisierung möglich

Übertragung zur Weiterentwicklung an internes Team möglich



 

 

cp Solution Accelerator

Auf Basis unseres Solution Accelerator Digital Twin, einem Baukasten von fertigen und halbfertigen Komponenten zur effizienten Bereitstellung einer AAS Infrastruktur erstellen wir ihre individuelle Lösung.

VORTEILE

Fokus auf eigenen Nutzen / eigene Use Cases

Übertragung zur Weiterentwicklung an internes Team möglich

Ermöglicht wesentlich schnellere und effizientere / kostengünstigere Umsetzung

Vorgefertigte Templates für Submodelle vereinfachen
die Projektumsetzung

cp AAS-Plattform

Unter Verwendung der conplement AAS-Plattform*1 können Sie eine extrem hohe Anzahl an Typ- und Instanzschalen in einer SaaS Lösung durch uns Hosten und Bereitstellen lassen.

VORTEILE

Schnellste und kostengünstigste Variante

Individuelles Projekt rein für die Generierung und wenn gewünscht bzgl. Portal (-integration)

Stetige Erweiterungen des Feature- Umfangs mit Lizenzierung abgedeckt

Erfahren Sie hier mehr

Ihr End-2-End Partner für innovative Zwillingslösungen

So starten Sie mit uns durch


Gehen Sie mit uns den Weg zum Digitalen Zwilling – von der Idee zur fertigen Lösung.
Auf Ihrem Weg zum Erfolg profitieren Sie von unseren Produkten und Lösungsbausteinen.

Wir sind Ende-zu-Ende Lösungsanbieter

Conplement bietet Ihnen auf Ihrem Weg zum Digitalen Zwilling ein umfassendes Angebot an Leistungen und Lösungen. Ausgehend von der Entwicklung einer passgenauen Digitalisierungs-Strategie, über die Identifikation relevanter Anwendungsfälle bis zur Implementierung und dem Betrieb von Lösungen sind wir Ihr Partner. 

 

Digital Twin Strategie-Beratung

Kein Unternehmen ist wie das andere! Wir betrachten gemeinsam Ihre Marktposition, ihre Mitbewerber und Ihr Netzwerk an Partnern und Kunden und entwickeln daraus eine geeignete Strategie zur optimalen Nutzung und Platzierung von Anwendungsfällen des Digitalen Zwillings.

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Digital Twin Roadmap-Workshop

Sie kennen bereits Ihr Ziel und wissen, welche Bedeutung der digitale Zwilling für Ihr Unternehmen hat? Wir entwickeln mit Ihnen gemeinsam ihren ganz persönlichen Weg von den einfachsten Anwendungsfällen bis hin zu komplexen Anwendungen wie der Predictive Maintenance. Mit unserer bewährten Think-Check-Make Methode prüfen wir dabei jeden Schritt auf Umsetzbarkeit und gleichen alles mit Ihrer Strategie ab.

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Use Case Workshop zur Identifikation der relevanten Anwendungsfälle

Sie fragen sich, welche der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten aus dem Kosmos des digitalen Zwillings für Ihr Unternehmen von entscheidender Bedeutung sein kann? Entlang Ihrer Wertschöpfungskette identifizieren wir mögliche Anwendungsfälle des Digitalen Zwillings, prüfen diese auf Impact und Effort und finden so die für Sie wichtigen.

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Architektur- und Technologie-Beratung

Sie sind sich unsicher, wie sie die bereits gefundenen Anwendungsfälle in die Realität überführen? Wir beraten Sie als ausgewiesene Experten in den Bereichen Cloud (AWS und Azure), IoT, Softwareentwicklung und Architektur und betrachten ihre SystemLandschaft ganzheitlich, gleichen deren Capabilities mit Ihren Anforderungen ab und entwickeln gemeinsam mit Ihnen ein maßgeschneidertes Lösungskonzept.

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Umsetzung von Entwicklungsprojekten rund um den Digitalen Zwilling

Die Zeit der Planung und Strategie ist vorbei, jetzt wird gebaut. Wir sind Ihr Partner bei der softwaretechnischen Umsetzung Ihrer Vision. Dabei setzen wir neben unserer Expertise in Software- und System-Architekturen, Cloud und Device Management vor allem auch auf fertige Lösungsbausteine.

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Whitepaper

Sie möchten mehr über den Digitalen Zwilling und seine Anwendungsmöglichkeiten erfahren?


Dieses Whitepaper befasst sich mit dem praxisorientierten Vorgehensmodell der conplement AG zur Realisierung Digitaler Zwillinge auf Basis von Verwaltungsschalen (Asset Administration Shells).
Das Paper gibt Aufschluss darüber, warum eine schrittweise Umsetzung ratsam und Kollaboration (Collaborative Engineering) dabei der Schlüssel zum Erfolg ist. Es richtet sich vor allem an Produktverantwortliche, Prozessverantwortliche und Digitalisierungsverantwortliche bei Herstellern, Produktintegratoren und Vertriebspartnern produzierender Unternehmen.

Laden Sie hier das Whitepaper herunter!

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Ihr Ansprechpartner für Digital Twin

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Wie können wir Sie bei Ihrem Digitalen Zwilling unterstützen?

Kontaktieren Sie uns jetzt unverbindlich, um erste Schritte zu besprechen.

Christian-Portraits_GROSSChristian Günther
Innovation & Portfolio Architect
TOPIC OWNER Digital Twin
 

 

"Sie haben Fragen rund um den Digitalen Zwilling? Ich berate seit über 20 Jahren Unternehmen in den Bereichen Strategie, Prozessoptimierung und Digitale Transformation. Ich bin gerne für Sie da und freue mich auf den Austausch mit Ihnen!"

Wie können wir Sie bei Ihrem Digitalen Zwilling unterstützen?

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 Christian Günther

Innovation & Portfolio Architect
TOPIC OWNER Digital Twin

Tel. +49 1511 22 40 942
christian.guenther@conplement.de

Twincases von conplement

Welche der vielfältigen Anwendungsfälle sind für Sie relevant? Wo liegen die "Low-Hanging Fruits", die am ehesten einen Mehrwert erzielen?


In unserem Think-Check-Make Ansatz kommt der Check-Phase eine besondere Bedeutung zu. Hier wird evaluiert, ob ein Vorhaben wirtschaftlich, wünschenswert und umsetzbar ist. Um Sie bei der Evaluierung von Anwendungsfällen des Digitalen Zwilling in dieser Phase optimal zu unterstützen, haben wir ein Produkt zur einfachen Evaluierung von Anwendungsfällen entwickelt - twincases.

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Twincases hilft Ihnen, Ihren Kunden und internen Stakeholdern Anwendungsfälle eines Digitalen Zwillings auf Basis echter Verwaltungssschalen zu erfahren.

Twincases ist eine smarte SaaS-Lösung, um für Ihre Prozesse und Produkte Anwendungsfälle auf Basis echter Verwaltungsschalen zu demonstrieren.

Sie ermöglicht es Ihnen, Anwendungsfälle des Digitalen Zwillings zu erleben. Durch das Erleben und Verproben mit Ihren Kunden lassen sich wichtige Erkenntnisse erzielen. Dies bildet eine valide Basis für eine zukünftige Investitionsentscheidung hin zum Digitalen Zwilling.

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Unsere Partnerschaften

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Wir sind Mitglied der IDTA und der OI4

Der Digitale Zwilling und dessen Ausprägungen haben für uns als Digital Enabler eine hohe Relevanz. Die IDTA ist eine leistungsstarke Allianz, die die Zukunft des Digitalen Zwillings aktiv und innovativ gestaltet. Sie gibt dem Digitalen Zwilling für Industrie 4.0 das notwendige Momentum zum internationalen Erfolg.

Der Slogan der Open Industry 4.0 Alliance: "Talkers Talk, We Implement". Das ist auch genau unser Ansatz - wir wollen pragmatische und praxistaugliche Lösungen für unsere Kunden schaffen. Dabei hilft uns das Netzwerk der OI4 ebenfalls.

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Die conplement AG ist Mitglied der LNI4.0

Als conplement AG freut es uns außerordentlich, Mitglied des Labs Network Industrie 4.0 e.V. (LNI 4.0) zu sein. Als neutraler Verein ermöglicht LNI 4.0 eine vorwettbewerbliche Zusammenarbeit, die es uns gestattet, innovative Lösungen zu entwickeln. Der Zugang zu spezialisierten Testbeds und Testzentren bietet uns zudem die Möglichkeit, neue Technologien unter realen Bedingungen zu erproben und weiterzuentwickeln. Darüber hinaus eröffnet das breite Netzwerk von Industriepartnern und akademischen Einrichtungen, das LNI 4.0 bietet, uns vielfältige Möglichkeiten zur Vernetzung und zur Initiierung von Kooperationsprojekten. Wir sind überzeugt, dass unsere Mitgliedschaft im LNI 4.0 uns dabei helfen wird, unsere Expertise weiter auszubauen, unser Wissen zu teilen und aktiv die Zukunft der digitalen Industrietechnologien mitzugestalten.

 

Microsoft Partner

 

 


Wir sind Partner von Microsoft

Die conplement AG ist langjähriger Partner von Microsoft. Im Rahmen unserer IoT-Lösungen für smarte, vernetzte Produkte setzen wir auf die Dienste von Microsoft Azure. Als exklusiv und direkt betreuter Partner arbeiten wir vertrauensvoll zusammen mit der Microsoft Deutschland GmbH in der Vermarktung und der Betreuung von Kunden im Mittelstand. Microsoft ist ebenfalls Mitglied der IDTA.