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Digitale Produktentwicklung

Mit Digitalisierung Produkte und Prozesse optimieren

| Autor: Stefanie Michel

Dank digitaler Produkt- und Produktionsmodelle in virtuellen Umgebungen lässt sich die Entwicklung komplexer Produkte beschleunigen, der Produktentstehungsprozess optimieren und die Produktqualität erhöhen.
Dank digitaler Produkt- und Produktionsmodelle in virtuellen Umgebungen lässt sich die Entwicklung komplexer Produkte beschleunigen, der Produktentstehungsprozess optimieren und die Produktqualität erhöhen. (Bild: Siemens)

Die Digitalisierung manifestiert sich nicht nur in smarten Produkten sondern beschleunigt und optimiert auch den Produktentstehungsprozess. Nur mit einer digitalen Prozesskette, Simulation und Virtualisierung können komplexe Produkte kostengünstig, schnell und in hoher Qualität entstehen.

Prozesse in der Produktentwicklung bis in die Produktion kontinuierlich zu optimieren, ist eigentlich selbstverständlich, der Anspruch in den meisten Unternehmen vorhanden. Seit Langem sind uns „Lean Production“ oder das Toyota-Produktionssystem geläufig. Diese Systeme zielen auf eine kontinuierliche Verbesserung der Produkte und Prozesse, das Vermeiden von Verschwendung sowie insgesamt eine Steigerung der Produktivität.

Im Zeitalter der Digitalisierung könnte im ersten Moment der Eindruck entstehen, dass solche Optimierungsprozesse einfacher und schneller möglich sind: Man kennt die Zahlen, man weiß, wo es „brennt“, und „automatisiert“ an dieser Stelle so weit wie möglich. Doch ganz so einfach ist es nicht, denn auch die Prozesse selbst – sei es im Engineering oder in der Fertigung – sind wesentlich komplexer geworden. Man denke nur an Smart Products oder Systems Engineering: Bei solchen Anforderungen genügt es nicht mehr, alle Arbeitsschritte und alle Bereiche des Engineerings einfach separat zu betrachten. Alles fließt ineinander, kann sich gegenseitig beeinflussen und muss deshalb ganzheitlich geplant und bearbeitet werden.

Produkte entstehen im Zusammenspiel aus Mechanik, Elektrik und Software

Das klingt nach gut und sinnvoll, aber was soll das konkret bedeuten? Ein Beispiel: Das neue Antriebssystem in einer Maschine soll effizient, leise und kostengünstig produzierbar sein sowie in den Bauraum des Vorgängers hineinpassen. Zudem erwartet der Kunde Konnektivität und Sensorik zur Überwachung beziehungsweise Diagnose. Das bedeutet, dass alle in irgendeiner Weise am Produkt beteiligten Personen während eines solchen Projekts im Team zusammenarbeiten müssen und Zugriff auf die entsprechenden Daten haben. Am Beispiel des Antriebssystems sind also sowohl Konstrukteure für die Mechanik als auch für die Elektrik sowie Softwareingenieure erforderlich, außerdem Simulationsspezialisten für Akustik und Elektromotoren. Zum Schluss muss das komplette Antriebssystem auch in der Maschine entsprechend funktionieren: Die Gesamtkonstruktion muss darauf ausgelegt sein, den physikalischen Parametern wie Temperatur oder Schwingungen standzuhalten; die elektrischen Anschlüsse und Verkabelungen müssen vorhanden sein.

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