gesponsertDigital Twin Agile Fertigung durch virtuelle Zwillinge

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Dassault Systèmes Deutschland GmbH

Wer seine Daten aus allen Unternehmensprozessen zusammenführen und nutzen kann, profitiert vielseitig. Für Fertigungsunternehmen eröffnen sich mit der Virtual-Twin-Technologie große Potenziale. Wie sie die nutzen können, zeigt Dassault Systèmes.

Die globale Industrie steht unter Druck. Einerseits sollen Hersteller nachhaltig erfolgreich agieren und das steigende Interesse an innovativen, personalisierten Produkten erfüllen. Anderseits müssen sie immer mehr wirtschaftliche, politische und gesellschaftliche Hürden meistern. Hohe Energiekosten, sinkende Margen, Compliance-Richtlinien, fragile Lieferketten und der zunehmende Personalmangel bremsen das Wachstum. Produzierende Unternehmen sehen sich also mit der Frage konfrontiert: Wie lässt sich der globale industrielle Wandel bewältigen und gleichzeitig eine effiziente Fertigung sicherstellen?

Agilität als Antwort, Daten als Lösung

Gefordert ist Agilität – und der Schlüssel dazu liegt in der digitalen Transformation der Unternehmen. Denn nur wer agil ist, kann schnell auf die Anforderungen in einem hochdynamischen Marktumfeld reagieren. Der digitale Wandel verändert dabei insbesondere die industrielle Produktion. Hersteller implementieren zunehmend vernetzte, digitalisierte Lösungen, die große Datenmengen über alle Wertschöpfungsstufen generieren. Ein wirtschaftlicher Mehrwert aus diesen Daten lässt sich jedoch nur gewinnen, wenn sie kontextualisiert sind.

Um dies zu erreichen, ist eine sinnvolle Datenstrategie, basierend auf digitalen Lösungen wie der 3D-Experience-Plattform von Dassault Systèmes, erforderlich. Als Datendrehscheibe bündelt die Plattform alle relevanten Daten und Informationen an einem zentralen Ort und ermöglicht eine abteilungs- und unternehmensübergreifende Zusammenarbeit in Echtzeit. Auf dieser Grundlage lassen sich virtuelle Zwillinge erzeugen. Als digitales Abbild der Realität liefern sie wertvolle Erkenntnisse über Produkte, Services und Prozesse, die es Unternehmen erlauben, Änderungen und Optimierungen vor der tatsächlichen Produktion vorzunehmen.

Real planen im virtuellen Raum

Damit das volle Potenzial der Virtual-Twin-Technologie ausgeschöpft werden kann, ist eine vollständige digitale Durchgängigkeit notwendig. Es ist daher sinnvoll, den digitalen Wandel als Ganzes zu verstehen, anstatt kleinteilige Veränderungen vorzunehmen. Erst wenn alle Geschäftsbereiche nahtlos miteinander vernetzt sind, lassen sich Daten vollumfänglich sammeln, analysieren und in Bezug zueinander setzen.

Mit der konsistenten Datenlage können produzierende Unternehmen über Was-wäre-wenn-Szenarien unterschiedliche Konzepte simulieren und miteinander vergleichen. Fließen in die Simulationen neben den Felddaten, die im realen Betrieb über Sensoren und IoT-fähige Geräte gesammelt werden, auch KI-basierte Algorithmen ein, lassen sich sowohl zurückliegende als auch künftige Situationen analysieren und besser planen. Das schließt auf dem Shopfloor unter anderem die Analyse technischer Probleme von Maschinen und Anlagen durch die Kontextualisierung relevanter Informationen ebenso ein wie die vorausschauende Wartung und kontinuierliche Verbesserung der Produktionslinie.

Da alle Simulationen im virtuellen Raum stattfinden, ist ein Soll-Ist-Abgleich zwischen digitaler Planung und realer Situation schnell und wiederholt durchführbar. Treten trotz guter Planung Abweichungen auf, lassen sich diese dank 3D-Visualisierung einfach identifizieren und sofort entsprechende Maßnahmen einleiten.

Mit Virtual Twins schneller zur Marktreife

„Europäische Industrieunternehmen stehen im Jahr 2024 vor einer Vielzahl von Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Zwei entscheidende Faktoren spielen dabei eine zentrale Rolle: die Fähigkeit, sich schnell an sich verändernde Marktbedingungen und -chancen anzupassen, sowie die agile Umsetzung von Nachhaltigkeitsaspekten in ihren Geschäftsstrategien und -prozessen. Digitale Vorreiter haben hier einen enormen Vorsprung: Durch den Einsatz der 3D-Experience-Plattform von Dassault Systèmes können sie nachhaltige Innovationen auf Basis der Virtual-Twin-Technologie schneller zur Marktreife bringen. Dies fördert das Umsatzwachstum und die Effizienz und ermöglicht es ihnen, sich erfolgreich in einem zunehmend komplexen und wettbewerbsintensiven Umfeld zu behaupten.“

Dominic Kurtaz, Managing Director Eurocentral bei Dassault Systèmes

Nachhaltigkeit von Anfang an

Die Möglichkeit, mit der Virtual-Twin-Technologie wertvolle Einblicke in das Verhalten von physischen Objekten und Prozessen zu erhalten, macht sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die Optimierung, Überwachung und Steuerung von realen Begebenheiten. So können beispielsweise Risiken und Kosten von Produkten oder Anlagen minimiert und die Anzahl physischer Prototypen reduziert oder diese sogar komplett eliminiert werden. Zudem lassen sich – durch die enge Integration von Modellierung und Simulation – bereits frühzeitig im Entwicklungsprozess alternative Konstruktionen, Materialien oder Herstellverfahren testen, um den Ressourcenverbrauch zu verringern.

Dieser modellbasierte, datengesteuerte Planungsansatz erzielt eine effektive Steuerung und Ausführung von Fertigungsabläufen, um die Gesamtanlageneffektivität zu steigern. Dabei lassen sich selbst komplexe Fragestellungen in der Produktionsplanung und -ausführung lösen – einschließlich der Bereiche Fertigung, Qualität, Personal, Lager und Logistik sowie Instandhaltung. Der Einsatz eines virtuellen Zwillings stellt auf diese Weise die Anpassungsfähigkeit sicher, die Flexibilität und Modularität auf dem Shopfloor erst zulässt.

Personalengpässe proaktiv verhindern

Ein weiterer Vorteil der 3D-Experience-Plattform ist die Verbindung von menschlichen Ressourcen, Prozessen und Systemen zu digitalen Ökosystemen. Diese ermöglichen in Zeiten des Fach- und Arbeitskräftemangels eine Organisationskultur, die den Faktor Mensch in den Mittelpunkt allen Handelns stellt. Vor allem die junge Generation von Mitarbeitenden legt Wert auf Transparenz und Raum für neue Ideen. Parallel dazu erwartet sie moderne Arbeitsumgebungen, die beispielsweise interaktives 3D, Augmented Reality (AR) und KI im Workflow kombinieren.

Digitale Ökosysteme fördern so die multidisziplinäre Zusammenarbeit, das Teilen von Wissen und die Schaffung von Synergien – intern sowie extern mit Partnern, Lieferanten und Kunden. Das beschleunigt den Aufbau von Fähigkeiten und hilft, Wünsche und Forderungen aller Beteiligten schneller zu erkennen. So wird letztlich die Mitarbeiterzufriedenheit und die Gesamtproduktivität erhöht.

Digitale Transformation beschleunigen

Trotz des Wissens um die Vorteile der digitalen Transformation und der Virtual-Twin-Technologie hakt es häufig noch an der Umsetzung. Laut einer aktuellen Umfrage von CITE Research im Auftrag von Dassault Systèmes schöpfen bislang 87 Prozent der Unternehmen noch nicht das volle Potenzial der Digitalisierung aus. Dabei wird der Einsatz moderner digitaler Technologien immer stärker zum Wettbewerbsfaktor.

Produzierende Unternehmen sollten daher keine Zeit verlieren und ihre digitale Transformation beschleunigen, um Datensilos aufzubrechen und eine holistische Sicht auf ihre Geschäftsprozesse und damit verbunden auf Schlüsselkennzahlen zu erhalten. Durch den Einsatz der Virtual-Twin-Technologie tragen Unternehmen dazu bei, ihre Wettbewerbsfähigkeit auch in Zukunft zu sichern.

Mit Innovation zum Erfolg

Nur wenn Hersteller eine digitale Plattformstrategie verfolgen, können sie den Nutzen aus modernen digitalen Technologien ziehen und ihre Arbeitsweise transformieren. Der Einsatz eines virtuellen Zwillings befähigt Unternehmen jeder Größe und in jedem Industriezweig, agile Produktionsprozesse aufzubauen, Ideen und Innovationen schneller voranzutreiben sowie Ressourcen zu schonen und das Wirtschaftswachstum zu fördern.

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