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+++Anzeige+++ 01.09.2022, 10:00 Uhr

Mehr als nur digital: Das ganze Potenzial des virtuellen Zwillings

Die Digitalisierung in deutschen Unternehmen nimmt weiter Fahrt auf: Laut einer aktuellen Umfrage von Bitkom verzichten nur noch 16 Prozent auf eine Digitalstrategie. Vor zwei Jahren waren es noch rund ein Viertel. Dies zeigt, wieviel sich bewegt und dass die Potenziale richtungsweisender Technologien von Entscheidern erkannt werden.

Foto: Dassault Systèmes

Foto: Dassault Systèmes

Virtuelle Zwillinge nehmen eine wichtige Position ein, wenn es um Zukunftsfragen geht.  So erkennen Unternehmen zunehmend die Einsatzmöglichkeiten und Vorteile der virtuellen Abbilder. Bauteile, Produkte, Fertigungsmaschinen oder ganze Produktionsanlagen sind komplex. Eine einfache 3D-Modellierung wird den Ansprüchen der realen Welt oftmals nicht gerecht. Erst die Nutzung der Simulation, kombiniert mit einer kontinuierlichen Verarbeitung von Echtzeitdaten im virtuellen Zwilling, erwecken das digitale Abbild zum Leben. Dies ermöglicht einen Erkenntnisgewinn auf aktuelle aber auch zukünftige Auswirkungen auf das reale Objekt. Damit haben virtuelle Zwillinge das Potenzial, die Art und Weise wie Produkte entwickelt, produziert, genutzt und recycelt werden, zu revolutionieren und spielen eine zentrale Rolle in der Industrie 4.0.

Entlang der gesamten Wertschöpfungskette

Der virtuelle Zwilling ermöglicht die gesamte Wertschöpfungskette eines Produkts oder einer Dienstleistung unter realistischen Bedingungen virtuell abzubilden und zu analysieren – von der Entwicklung über die Produktion bis zum Betrieb und Recycling.

Ideenskizzen existieren nicht mehr nur auf dem Papier oder in einer CAD-Umgebung, sondern bilden als digitale Modelle die Grundlage für das virtuelle Pendant. Möglich ist dies durch deren Kopplung an die Simulationssoftware. Ferner können die Nutzungsdaten der vorhandenen Produkte mit dem virtuellen Zwilling in Echtzeit verknüpft werden. So kann vorab im digitalen Raum simuliert und getestet werden, wie sich ein Produkt später verhält – beispielsweise wie beständig das verwendete Material ist, welche Wirkung Hitze, Staub oder Feuchtigkeit auf die Funktionalität eines Produkts haben. Tests mit physischen Prototypen, die in jedem einzelnen Entwicklungsschritt nötig wären, werden auf ein absolutes Minimum reduziert. Das spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern schont auch natürliche Ressourcen und vermeidet Abfall, der durch unbrauchbare Prototypen entsteht.

Nutzungsmöglichkeiten in der Produktion und Wartung

Die Nutzungsmöglichkeiten virtueller Zwillinge gehen jedoch weit über die Entwicklung eines Produktes hinaus. Ferner lassen sich vernetzte Produkt-Prozess-Modelle aufbauen, um Zusammenhänge in der Produktion nachvollziehen zu können und Optimierungsansätze zu finden. Auch Überwachung und Wartung der Produktionsanlagen können mit Hilfe virtueller Zwillinge durchgeführt werden, um Ausfälle zu vermeiden oder zu minimieren. Hierbei spielt die digitale Kontinuität eine tragende Rolle. Produktdaten – sei es für die Produktionsplanung oder -Durchführung – können genutzt werden, um auf Änderungen und Störungen schnell zu reagieren. Die Kommunikation zwischen Entwicklung und Produktion wird damit ebenfalls verbessert, um die jeweiligen Anforderungen zu verstehen. In der Praxis bedeutet dies, dass MOM-Systeme (Manufacturing Operation Management Systeme) direkt mit der Entwicklungsplattform verknüpft sind. Auf diese Weise kann die Produktion kontinuierlich optimiert werden.

Von der Inbetriebnahme bis hin zu neuen Geschäftsmodellen

Ein großer Pluspunkt für Anlagen- und Maschinenbauer: Sie können den virtuellen Zwilling ihrer Maschine, innerhalb des virtuellen Zwillings der Produktionslinie ihres Kunden, in welcher die Maschine eingesetzt wird, digital in Betrieb nehmen, simulieren und optimieren. Damit werden die beiden Welten der Produktentwicklung und der Produktion zu einem holistischen Zwilling kombiniert. Dies hat den großen Vorteil, dass weitreichende Erkenntnisse über das Verhalten der Maschine gewonnen werden – was nicht zuletzt Anlagenbauer in die Lage versetzt, anstelle der Maschinen allein, auch deren Service dem Endkunden anbieten zu können. Dies ebnet den Weg für neue Geschäftsmodelle durch Equipment-as-a-Service.

Dank Cloud-Zugriff überall verfügbar

Bereits seit vielen Jahren ist es im Zuge globaler Unternehmensstandorte üblich, Teams aus der gesamten Welt zu vernetzen. Mit Cloud-Lösungen können laufende Projekte unabhängig weitergeführt werden, da alle benötigten Informationen zentral verwaltet werden. Eine einheitliche Datenbasis wie die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes machen dies möglich. Mitarbeiter aus verschiedenen Abteilungen und an verschieden Orten können parallel arbeiten und jederzeit Anpassungen in Echtzeit vornehmen, sollten sich Kundenwünsche oder Marktanforderungen abrupt ändern.

Digital in die Zukunft

Auf den ersten Blick mag die Umstellung auf eine digitale Wertschöpfung viele Unternehmen vor eine Herausforderung stellen. Langfristig ist die digitale Transformation jedoch der Schlüssel zum Erfolg und unabdingbar für den – in jeder Hinsicht – nachhaltigen Unternehmenserfolg. Eingebettet in eine ganzheitliche Digitalisierungsstrategie, verhilft der Einsatz eines virtuellen Zwillings Unternehmen zu mehr Agilität und Innovationskraft. Heute wissen wir daher bereits: Die Art und Weise, wie Produkte in Zukunft entwickelt werden, wird durch den virtuellen Zwilling revolutioniert.

Von Dassault Systèmes