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Digital Engineering

Fünf Use Cases für digitale Zwillinge

| Autor/ Redakteur: Jochen Adler / Monika Zwettler

Millionen und Abermillionen von Daten müssen gehandelt werden, wenn Unternehmen Digitale Zwillinge einsetzen. Open Text, Anbieter von Software für Enterprise Content Management, stellt beliebte Uses Cases vor und empfiehlt eine identitätsgesteuerte IoT-Plattform für das Datenmanagement.

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Das Prinzip, Digital Twins anzulegen, ist eine vielversprechende Methoden im Zusammenhang mit dem Internet of Things in der Industrie.
Das Prinzip, Digital Twins anzulegen, ist eine vielversprechende Methoden im Zusammenhang mit dem Internet of Things in der Industrie.
(Bild: gemeinfrei / CC0)

Das Prinzip, digitale Zwillinge anzulegen, ist eine der vielversprechendsten Methoden im Zusammenhang mit dem Internet of Things in der industriellen Produktion. Beim digitalen Zwilling handelt es sich um eine von Sensorik getriebene, vollständige digitale Nachbildung eines Objekts. Beispielsweise einer Maschine, eines Werkzeuges, oder einer kompletten Anlage. Fast die Hälfte der Unternehmen, in denen IoT-Technologien Einzug gehalten haben, nutzen heute bereits diese Technologie.

Ein entscheidender Vorteil der digitalen Duplikation: Sie ermöglicht es, die Leistung eines Assets zu überwachen und unterschiedlichste Szenarien durchzuspielen, beispielsweise Stresstests. Solche Echtzeit-Simulationen nehmen Engpässe und Fehler vorweg, die im Echtbetrieb äußerst kostspielig geworden wären. So lassen sich Arbeitsschritte optimieren und das Produktdesign kontinuierlich verbessern – bei gleichzeitig sinkenden Risiken, Ausschuss zu produzieren oder einen Produktionsstillstand zu erleiden. Laut einer Gartner-Studie wird sich folglich der Anteil der digitalen Zwillinge bis 2022 verdreifachen. Wie aber kann die Technologie in der Produktion am besten eingesetzt werden?

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Die beliebtesten Anwendungsfälle für Digitalen Zwilling in der Produktion

1. Produktentwicklung

Virtuelle Simulationen unterstützen bei der Entwicklung neuer Produkte und deren Varianten. Daten, die bei der Verwendung eines Artikels gesammelt werden, können zur Entwicklung und Verbesserung künftiger Serien desselben Produkts beitragen. Der digitale Zwilling ermöglicht es, Daten aus anderen Unternehmenssystemen mit dem Produktionssystem zu kombinieren, so dass während der Neuentwicklung direkt Feedback aus der Praxis mit einbezogen werden kann.

2. Produkt-Redesign

Vor der Umstellung einer Produktion – etwa auf kleinere Serien - wirken sich die Folgen zunächst nur auf den digitalen Zwilling aus. In kürzester Zeit lässt sich simulieren, wie sich Produktanpassungen auf den Fertigungsprozess auswirken, ohne dass Rüstzeiten oder Fehlproduktionen entstehen. Der digitale Zwilling macht eine herkömmliche industrielle Produktion nahezu so agil wie ein Softwareunternehmen.

3. Echtzeit-Qualitätsmanagement

Die kontinuierliche Überwachung von IoT-Geräten hat klare Vorteile gegenüber der herkömmlichen Stichprobenkontrolle. Der digitale Zwilling überwacht in Echtzeit jeden Schritt des Produktionsprozesses. Eine Produktion, die über historische Erfahrungswerte verfügt, kann im laufenden Betrieb erkennen, wo Engpässe oder Ausfälle z. B. durch Materialverschleiß drohen.

4. Systemplanung und virtual Startup

Die Analyse historischer Vergleichsdaten von ähnlichen Systemen ermöglicht es, die Leistung eines noch nicht konstruierten Systems vorherzusagen. Mit den Informationen von einem digitalen Zwilling können verschiedene Szenarien und Bereiche für eine neue Anlage simuliert und identifiziert werden. So lassen sich neue Anlagen optimieren, bevor sie in den kostspieligen Betrieb gehen.

5. Logistikplanung

Die Optimierung der Supply Chain ist ein wesentlicher Bestandteil in der Produktion. Ein digitaler Zwilling unterstützt bei der Automatisierung von Bestellvorgängen. Möglich wird das beispielsweise durch die historische und fortwährende Analyse des Materialverbrauchs. Außerdem ermöglicht die gezielte Veröffentlichung von Sensoren- und Maschinendaten an ausgewählte Lieferanten die vorausschauende Planung von Lieferungen und Services. Dies führt in der Regel zu erheblichen Effizienzsteigerungen.

Digitalisierung benötigt eine IoT-Plattform

Digitale Zwillinge eröffnen neue und effiziente Möglichkeiten in der Produktion – wenn Sie bei der IoT-Vernetzung strategisch vorgehen und nicht nur opportunistisch. Daher raten die Analysten von Forrester zur Einführung von IoT-Plattformen. Nur so ist laut Forrester eine reibungslose Integration von digitalen Zwillingen möglich.

Produktionsunternehmen verwalten häufig allerdings nicht nur einen digitalen Zwilling, sondern sind mit einer Vielzahl zusammengesetzter Implementierungen von digitalen Zwillingen konfrontiert. Insbesondere, wer durch Zukäufe wächst und fremde Anlagen übernimmt, oder in wechselnden Netzwerken von Zulieferern und Partner produziert, benötigt ein äußerst effektives Management, um die Kontrolle über die Ökosysteme der IoT-Zwillinge zu behalten.

Neben den unterschiedlichen Industriestandards und den verschiedenen Arten digitaler Zwillinge wächst die Zahl der Personen und Systeme, die miteinander „connected“ werden sollen: Fabrikarbeiter, Schichtleiter, zunehmend auch Externe und Subunternehmer. Eine identitätsgesteuerte IoT-Plattform stellt eine ideale Lösung dar, um einen sicheren Zugriff, Datenintegrität und umfassende Managementfunktionen zu ermöglichen.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Partnerportal www.konstruktionspraxis.de

* Jochen Adler, Manager Solution Consulting Deutschland bei Open Text

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