gesponsert3DEXPERIENCE Conference 2023 Wege zu mehr Nachhaltigkeit mit Digitalen Zwillingen

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Dassault Systèmes Deutschland GmbH

Geschäftserfolg trotz volatiler Märkte: Dabei sind die Digitalisierung, der Zugang zur gemeinsamen Datenbasis und der Digitale Zwilling entscheidend. Doch über allen Prozessen steht die Nachhaltigkeit über den gesamten Produktlebenszyklus.

Das Gebot der Nachhaltigkeit

Politische Initiativen wie der europäische Green Deal und das Lieferkettengesetz, aber auch Forderungen der Gesellschaft nach sozialer Gerechtigkeit sowie Umwelt- und Klimaschutz erhöhen den Druck auf die Industrie, ihren grünen Fußabdruck zu optimieren. Das Thema Nachhaltigkeit sollte daher fest in jeder Geschäftsstrategie verankert sein.

Nachhaltige Wertschöpfung zu erreichen und gleichzeitig schnell, qualitativ hochwertig und kostengünstig zu produzieren, stellt Unternehmen vor große Herausforderungen. Immer neue Hürden wie die Ressourcenknappheit, die steigende Energiekosten, der Fachkräftemangel, Compliance-Vorschriften oder das geänderte Kundenverhalten kommen erschwerend hinzu. Der größte Hebel, um all diese Herausforderungen zu meistern, ist es, die Digitalisierung voranzutreiben. Erst mit der digitalen Transformation können Unternehmen ihre Daten über die gesamte Wertschöpfungskette und Technologien wie Virtual-Twin-Lösungen sinnvoll nutzen sowie nachhaltigen Erfolg erreichen.

Innovation durch Zusammenarbeit

Die Dringlichkeit der Digitalisierung wird zwar seit Jahren zur Kenntnis genommen, aber oftmals nicht durchgängig umgesetzt. Informationsbarrieren stehen einer nahtlosen Zusammenarbeit entgegen. Dies führt nicht nur zu Fehlkommunikation und Fehlentwicklungen, sondern behindert auch den Wissenstransfer. Die digitale Transformation darf daher nicht auf die IT-Infrastruktur begrenzt sein. Vielmehr geht es darum, den Menschen in den Mittelpunkt allen Handelns zu stellen und digital durchgängige Prozesse zu schaffen, die eine reibungslose Zusammenarbeit ermöglichen.

Damit alle Stufen der Wertschöpfung ineinandergreifen, sollten alle Beteiligten Zugang auf eine gemeinsame Datenbasis, die so genannte „Single Source of Truth“, haben. Die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes bildet – auch als cloudbasierter – Speicherort die Grundlage. Als zentraler Datenpool sorgt die Plattform dank bidirektionaler Verarbeitung und Verwaltung für stets aktuelle Daten in Echtzeit, auf die jederzeit und von jedem Endgerät aus zugegriffen werden kann. Workflows lassen sich auf diese Weise beschleunigen, Fehlerquellen reduzieren und das Innovationstempo erhöhen.

Modellierung mit integrierter Simulation

Werden bei der Produktentwicklung zudem Modellierungs- und Simulationsfunktionen, kurz MODSIM, miteinander kombiniert, entsteht eine innovative Arbeitsdynamik. Die frühzeitige Integration von Simulation hilft, Entscheidungen schneller und fundierter mit Blick auf Regulatorien zu treffen und Änderungen parallel zur Modellierung vorzunehmen. Über beliebig viele „Was-wäre-wenn“-Szenarien lassen sich Konstruktionen miteinander vergleichen und alternative Materialien oder Fertigungsverfahren wählen. Das spart Kosten, Energie und Material beispielsweise für das Prototyping und beschleunigt den Entwicklungsprozess.

Mit der Virtual Twin Experience von Dassault Systèmes können Unternehmen eine Umgebung schaffen, in der sich alle Daten als präzises digitales Abbild ihres realen Pendants darstellen lassen. Hierbei wird das 3D-Modell um Metadaten und Betriebsdaten sowie um Visualisierungstechnologien wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) ergänzt. Informationen können auf diese Weise spezifisch aufbereitet und die Kommunikation und das Verständnis aller Projektbeteiligten verbessert werden. Ebenso wird die vollständige Rückverfolgbarkeit der Daten in Bezug auf das Änderungsmanagement und die Einhaltung von Regelwerken gewährleistet.

Diese Aspekte sind insbesondere bei komplexen Produktentwicklungen wichtig, die Elektrik/Elektronik und Software vereinen. Beispielsweise müssen OEM im Automobilbereich nachweisen, dass sie über eine durchgängige und systematische Produktentwicklung verfügen. Auch hier ermöglicht die 3DEXPERIENCE Plattform mit modellbasiertem Systems Engineering (MBSE) den holistischen Ansatz für multidisziplinäres Engineering, die Erfüllung von Compliance-Vorgaben mit vollständiger Nachverfolgbarkeit und die virtuelle Erprobung neuer Systemprozesse.

Neben einer durchdachten Konstruktion und Entwicklung kann auch die Fertigung positiv auf die Nachhaltigkeit eines Unternehmens einzahlen. Zum einen lässt sich dank durchgängiger Digitalisierung die klassische Prozessplanung optimieren, indem Produktionsstandorte kritisch geprüft und Fertigungsprozesse vorab simuliert werden. Dies verkürzt beispielsweise die Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen. Zum anderen können die an der Produktion beteiligten Mitarbeitenden durch den Einsatz von Daten – durch Automatisierung und Hinzunahme von Robotern – bei der Ausführung von Fertigungsprozessen unterstützt werden. Beide Male geht es um Effizienz und den steten Soll-Ist-Abgleich. Dabei werden Daten aus dem realen Betrieb gesammelt und mit der Fertigungsplanung vernetzt.

Ökobilanzierung fördert Nachhaltigkeitsziele

Ganzheitlich nachhaltig wird es, wenn Unternehmen ihre Produkte von Anfang an so konzipieren, dass sie möglichst lange im Betrieb gehalten und ressourcenschonend produziert werden – und, falls nötig, ein Service durchführbar und wirtschaftlich ist. Damit kann Nachhaltigkeit über alle Wertschöpfungsstufen integriert und eine Kreislaufwirtschaft vorangetrieben werden. Die Ökobilanzierung (LCA) als Teil der Virtual Twin Experience von Dassault Systèmes generiert dabei Umweltbewertungen bereits bei der Ideenfindung und stellt diese nachgelagerten Wertschöpfungsstufen zur Verfügung. Dadurch können Unternehmen alle Daten über den gesamten Produktlebenszyklus innovativ nutzen: nachhaltig, profitabel und mit dem Menschen im Mittelpunkt.

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