Digitale Zwillinge sind eine entscheidende Komponente der Fabrik der Zukunft – tatsächlich sind sie es schon jetzt! Die Fähigkeit, ein digitales Modell eines beliebigen Prozesses, einer Anlage, eines Produkts und sogar einer Einrichtung zu erstellen – unabhängig von der Komplexität – verändert die Art und Weise, wie Hersteller alle Aspekte ihrer Produktion entwerfen, bauen, in Betrieb nehmen, warten und außer Betrieb nehmen.
Rockwell Automation und Microsoft unterstützen Hersteller bei der Implementierung digitaler Zwillinge, um die Produktion zu automatisieren und zu optimieren, widerstandsfähige und vorhersehbare Lieferketten zu schaffen, die Belegschaft zu stärken, Nachhaltigkeit und ESG-Initiativen voranzutreiben sowie die geschäftliche Transformation zu beschleunigen.
Digitale Zwillinge spielen eine entscheidende Rolle bei der Realisierung der Fabrik der Zukunft
Digitale Zwillinge sind digitale Darstellungen eines physischen Produkts oder Systems. Sie ermöglichen es Anwendern, alle Aspekte eines Fertigungsprozesses zu visualisieren und zu analysieren. Von der Entwicklung von Komponenten und dem Schreiben von Code bis hin zur Schulung von Mitarbeitenden und der vorausschauenden Wartung sind digitale Zwillinge zu entscheidenden Komponenten eines Smart-Manufacturing-Ökosystems geworden. Der 9. jährliche Rockwell State of Smart Manufacturing Report bestätigt diesen Trend, da 95 % der Teilnehmenden der Studie planen, Smart-Manufacturing-Technologien zu integrieren.
Lösungen mit digitalen Zwillingen visualisieren
Hersteller müssen mit einer enormen Menge an Daten umgehen, die von Maschinen und Prozessen generiert werden. Dies ist eine Herausforderung, die wir bei unseren Kunden immer wieder beobachten. Die Daten sind kontextlos und in separaten Silos gespeichert.
Digitale Zwillinge kombinieren und kontextualisieren Daten aus der heterogenen Fertigungsumgebung, um virtuelle 3D-Modelle zu erstellen, die Beziehungen und Hierarchien aufzeigen. Sie zeigen, wie jedes Element des Systems auf Mikro- und Makroebene interagiert.
Digitale Zwillinge werden zum Bauplan – zur zentralen Informationsquelle – entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Produktion. Sie ermöglichen es Anwendern, Echtzeit- und historische Daten zu überwachen und zu analysieren, um zu verstehen, warum eine Produktionsstraße effizienter ist als eine andere oder wie sich eine Temperaturänderung auf die Qualität auswirkt. Die digitale Rückführungsschleife erschließt den Wert der Daten, indem sie Einblicke liefert, die den gesamten Fertigungsprozess optimieren, die Sicherheit verbessern und die Inbetriebnahmezeit verkürzen.
Es ist wichtig zu beachten, dass digitale Zwillinge nicht isoliert existieren. Digitale Zwillinge werden besonders leistungsfähig, wenn sie eine Cloud-Plattform wie Microsoft Azure nutzen. Die Nutzung der Skalierbarkeit der Cloud ermöglicht es Entwicklern, neue Funktionen im gesamten Unternehmen bereitzustellen, und Teams, die nicht am selben Ort sind, können in Echtzeit zusammenarbeiten.
Digitale Zwillinge entlang der Wertschöpfungskette mobilisieren
Rockwell Automation verfügt über Fertigungsstätten auf der ganzen Welt und hat die Leistungsfähigkeit digitaler Zwillinge in verschiedenen Phasen der Wertschöpfungskette aus erster Hand erlebt. Vor einigen Jahren verlagerte das Unternehmen eine Fertigungsstraße von der Schweiz nach Milwaukee. Unsere Erkenntnisse waren:
- Frühen Designprozess steuern. Ingenieure nutzten digitale Zwillinge für frühe Designentscheidungen. Der digitale Zwilling ermöglichte dem Team, die Stellfläche, Bedienerinteraktionen, den Ausrüstungsbedarf, den potenziellen Durchsatz und identifizierbare Engpässe zu gestalten. Beteiligte in Milwaukee und der Schweiz konnten nahtlos in Echtzeit zusammenarbeiten, um das Projekt kontinuierlich voranzutreiben.
- Ausrüstung aufrüsten. Um den Betrieb der Ausrüstung zu verbessern, replizierte ein digitaler Zwilling das tatsächliche Steuerungssystem, um die Auswirkungen des Aufrüstens vor Arbeitsbeginn zu zeigen. Ingenieure konnten den SPS-Code testen, um Verbindungen und Interaktionen zu validieren. Bediener wurden geschult, bevor das System in Betrieb ging, und ihr Input wurde genutzt, um potenzielle Bedienerprobleme zu identifizieren.
- Inbetriebnahmezeit verkürzen. Der Zwilling repliziert, wie eine Komponente entworfen, installiert, getestet, betrieben und gewartet wird, bevor die Komponente gebaut wird, wodurch kostspielige Änderungen nach dem Bau vermieden werden.
- Ausgaben analysieren, um Anomalien zu erkennen. Ein Steuerungssystem kann eine Sache melden, aber der digitale Zwilling kann anzeigen, dass es ein anderes Ergebnis geben sollte. Er erkennt Ineffizienzen und Verschwendung, bevor sie sich im Fertigungsprozess verfestigen.
- Vorausschauende Wartung steuern. Ingenieure können potenzielle Ursachen und Zeitpunkte von Ausrüstungsfehlern modellieren. Sie können auch die Auswirkungen auf Bediener modellieren, um eine sicherere Umgebung zu gewährleisten. Schließlich können sie die Lebensdauer einer Komponente abschätzen und verstehen, wie man Ausrüstung außer Betrieb nimmt, bevor sie überhaupt gebaut wird.
Erfahren Sie mehr über den Bau von Fabriken der Zukunft mit digitalen Zwillingen
Digitale Zwillinge sind dynamische Werkzeuge, um technologische Herausforderungen von Herstellern zu adressieren, Wachstum, Innovation und verbesserte Abläufe zu fördern, indem sie einen unternehmensweiten Überblick über Daten bieten. Rockwell Automation und Microsoft verfügen über umfassende Erfahrung in der Unterstützung von Unternehmen, die die Technologie der Fabrik der Zukunft anstreben. Unsere digitalen Beschleuniger überbrücken die Lücke zwischen geschäftlichen Anforderungen im Fertigungsbereich und den Anforderungen an die Skalierbarkeit im Unternehmen.
