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Wie Digital Twinning die Zukunft der Produktion gestaltet

Heute nutzen die innovativsten Fertigungsunternehmen häufig die neue Welle industrieverändernder Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Big Data, Robotik und künstliche Intelligenz (KI).

Industrie 4.0, wie diese Trends allgemein bekannt geworden sind, ist die nächste Phase der Digitalisierung des verarbeitenden Gewerbes, und ein Begriff, der als "digitale Städtepartnerschaft" bezeichnet wird, gewinnt an Popularität.

Von Terri Hiskey, Vice President Produktmarketing, Produktion bei Epicor Software

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Terri Hiskey, Vice President Produktmarketing, Herstellung bei Epicor Software

Das Konzept der digitalen Partnerschaft hat in den letzten Jahren an Dynamik gewonnen, da immer mehr Hersteller in intelligente Maschinen investieren, die die Industrielandschaft verändern. Die digitale Partnerschaft, die als Abbildung eines physischen Assets auf eine digitale Plattform definiert ist, ermöglicht Herstellern, Daten von Sensoren an ihren Maschinen zu sammeln, um herauszufinden, wie sie in Echtzeit arbeiten.

Anfang des Jahres kürte Gartner Digital Twinning als Nummer fünf seiner strategischen Top-10-Technologietrends für 2017. Es prognostiziert, dass in drei bis fünf Jahren Milliarden von Dingen durch digitale Zwillinge vertreten sein werden und ein kürzlich veröffentlichter Forschungs- und Marktbericht legt nahe, dass 85 bis zu 2022 Prozent aller IoT-Plattformen eine Form der digitalen Twinning-Fähigkeit enthalten wird.

Darüber hinaus hat diese Umfrage ergeben, dass 75 Prozent der Führungskräfte in einem breiten Spektrum von Branchenvertikalen planen, sie in 2020 zu integrieren.

Warum sollten Hersteller digitale Partnerschaften ernst nehmen? Denn wenn wir beginnen, IoT-Endpunkte, -Geräte und -Produkte mit Datenerfassungs- und Datenerfassungssystemen zu verbinden, können die extrahierten Daten zu wertvollen Erkenntnissen werden und letztendlich Prozesse optimieren und automatisieren. Folglich ist das Potenzial für digitale Partnerschaften, die sich positiv auf die Geschäftsergebnisse auswirken, nahezu unbegrenzt.

Digital Twinning: Überwindung der physisch-digitalen Kluft

Digitale Zwillinge sind für alle Arten von physischen Produkten möglich - von Mikrochips bis zu Luxusautos. In der Tat, eine Industrie, die den Einsatz der Technologie bahnbrechend ist, ist Formula 1. Hier können entscheidende Erkenntnisse gewonnen werden, die von einem digitalen Zwilling gewonnen werden, der genau das gleiche Rennen wie das physische Auto absolviert, wobei Faktoren wie Straßenzustand, Wetter und Temperatur berücksichtigt werden.

Für Hersteller werden digitale Zwillinge verwendet, um Effizienz und Produktivität zu steigern, indem sie Unternehmen ermöglichen, die Konstruktion von Anlagen zu überwachen, Anlagen zu verwalten und ihre Endprodukte zu testen.

Nehmen Sie zum Beispiel prädiktive Wartung. Hier erfassen Sensoren kontinuierlich Maschinenzustandsdaten, die zur Berechnung von Bauteilverschleißraten, Produktionslasten und Lebensdauern verwendet werden können. Mit Digital Twinning kann der Maschinenbediener den optimalen Zeitpunkt für die Wartung ermitteln und die Kosten sowohl für größere Reparaturen als auch für vorzeitige oder unnötige Wartung vermeiden.

Digitales Twinning

Das Einsparpotenzial bei digitalen Zwillingen ist enorm, insbesondere beim Prototyping. Bei der herkömmlichen Produktentwicklung werden physische Prototypen erst sehr spät erstellt.

Wenn ein Gerät mit einem Partnergerät verbunden ist, kann ein digitaler Prototyp verwendet werden, um Simulationen in der virtuellen Realität durchzuführen, die jederzeit mit minimalen Kosten während des gesamten Produktionsprozesses geändert werden können.

Dies bedeutet, dass Hersteller nicht nur Entwicklungszeit und -kosten reduzieren können, sondern auch in die Lage versetzt werden, Ausfallsszenarien und potenzielle Ausfallzeiten vorherzusagen - ein Einblick, der einen bedeutenden und wertvollen Schritt zur Steigerung der Effizienz in der Produktentwicklung darstellt .

Einen wirklichen Einblick gewinnen

Durch die Erstellung einer virtuellen Repräsentation jedes physischen Geräts haben Hersteller plötzlich eine Fülle von Daten zu Produktionsprozessen und Leistung zur Hand. Aber was können sie mit all diesen Informationen anfangen?

Software-Plattformen sind verfügbar, die Daten direkt von den Geräten und Bedienern in der Fertigungshalle in Echtzeit sammeln. Diese Informationen werden auf einer Touchscreen-Technologie präsentiert, die Betreiber und Manager mit einem 360-Grad-Bild von Was, Warum und Wann von Ausfallzeiten, Zykluszeiten, Qualität und Ausschuss versorgt.

Von den Änderungen des Produktionsplans im laufenden Betrieb über tägliche Betriebsbesprechungen bis hin zu Management-Dashboards und Berichten bieten Manufacturing Execution Systems (MES) allen Mitarbeitern im Werk und im gesamten Unternehmen die Möglichkeit, Maßnahmen zur Verbesserung der Produktionsleistung zu ergreifen. Diese Systeme können auch mit ERP-Lösungen (Enterprise Resource Planning) verbunden werden, um das gesamte Unternehmen mit dem tatsächlichen Herstellungsprozess zu verbinden.

digitale Partnerschaften

Digitale Partnerschaften in Aktion

Wir sehen innovative neue Wege, auf denen die aus dem digitalen Twinning abgeleiteten Informationen in verschiedenen Unternehmen auf der ganzen Welt genutzt werden, und "immersive Analytics" ist ein beliebter Begriff für die Beschreibung der virtuellen Realität (VR), Augmented Reality (AR) und andere neue Anzeigetechnologien zur Unterstützung des analytischen Schließens von Sensordaten.

Mit tragbaren Technologien wie Smart Glasses können Fertigungsingenieure eine neue Welt der Visualisierung von Daten zu einem bestimmten Produkt oder einer bestimmten Aufgabe betreten. Zum Beispiel kann ein Wartungsteam, das an einem Gebäude ankommt, Zugang zu einer Augmented-Reality-Ansicht verdeckter Systeme (z. B. Geräte hinter einer Wand) erhalten, um zu sehen, was dort vorhanden ist sowie Informationen und seinen Status.

Mit nur einem Tastendruck wird der Worker mit Echtzeitinformationen über das Objekt verknüpft, z. B. Spezifikationen und Nutzungsdaten, Besitz, Wartungsverlauf und Leistung.

Obwohl AR-Nutzung wächst, ist es immer noch in den frühen Phasen der Sensibilisierung und Adoption. Aber für Erstanwender hat AR dazu beigetragen, die betriebliche Effizienz zu steigern, indem Produktionsausfälle reduziert, Probleme schnell erkannt und Prozesse in Gang gehalten werden konnten.

Mit so vielen Vorteilen für die Hersteller ist klar, dass der digitale Zwilling hier bleiben wird. In einer Welt, in der neue Produkte in immer kürzeren Zyklen und bei Bedarf auf den Markt kommen müssen, können Unternehmen es sich nicht leisten, die Macht der Digitalisierung zu verpassen, um Effizienz, Qualität und Produktivität zu verbessern.

Diese Einsparungen bei Zeit und Geld werden nicht nur das Geschäft kurzfristig optimieren, sondern den Herstellern ermöglichen, Zeit und Geld für die Vorbereitung auf das Wachstum neu auszurichten.

Die Technologie bietet Herstellern die Chance, ihren Maschinen voraus zu sein und kostspielige Ausfallzeiten vorherzusehen und vorzubereiten. Diejenigen, die den Wert von Investitionen in digitale Partnerschaften jetzt erkennen, werden in Zukunft intelligenter und härter arbeiten können. Wer jedoch nicht bereit ist, Investitionen zu tätigen, läuft Gefahr, hinter effizienteren Wettbewerbern zurückzufallen. Durch die Überbrückung der Kluft zwischen der physischen und der digitalen Welt ist die Zukunft der Produktion bereits da.

Prozessindustrie Informer

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