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7/11/19

Chance fürs Business: der digitale Zwilling

Autor: Nina Buchheister

Prozesse beschleunigen, Fehlerquellen ausschalten und das volle Potential zukunftsweisenden Engineerings ausschöpfen – klar ist: Der „Digital Twin“ eröffnet neue Perspektiven für Ihr Business. Doch in der Hektik des Tagesgeschäfts geraten Argumente und Chancen schnell in Vergessenheit. Da hilft nur: Kurz zurücklehnen, durchatmen und hier den Überblick über Chancen und Vorteile beim Einsatz des digitalen Zwillings lesen.

Auf einen Blick: Zehn Vorteile

Der digitale Zwilling bietet in mehreren Dimensionen Kennzeichen, Chancen und Vorteile und kann somit als Treiber für eine gelingende Neuausrichtung der Unternehmensprozesse eingesetzt werden:

1. Digitale Asset-Definition: „Single Source of Truth“
Der digitale Zwilling ist eine vollständige, anwendungsunabhängige und digitale Beschreibung von Produkten, Geräten, Maschinen, Anlagen, Fabriken und Systemen bzw. Prozessen. Als Datendrehscheibe verbindet er Menschen, physische Assets, digitale Einheiten und Systeme.

2. Konzeptualisierung: direkter Einblick in die Ist-Situation (As-designed/As-built)
Mit dem digitalen Zwilling gehört die verzögerte Übertragung von Informationen der Vergangenheit an. Er stellt die gezielte und zügige Vermittlung aller relevanten Daten sicher.

3. Vergleich virtuell-physisch
Ein 1:1-Abgleich von virtuellem Abbild und realem Prototyp ist möglich, was Unsicherheiten ausschließt und die Umsetzung des Projektes investitionssicher macht.

4. Zusammenarbeit: Zeit-/Raum-unabhängig – Prozess- und Datenintegration
Eine parallele und ortsunabhängige Zusammenarbeit wird mit dem digitalen Zwilling Wirklichkeit. Er bringt Mitarbeiter an verschiedenen Standorten zusammen und ermöglicht modernes Arbeiten am Puls der Zeit.

5. Verkürzte Entwicklungszyklen, verkürzte Time-to-Market
Die geringere Fehleranfälligkeit und die übergreifend gestaltbare Zusammenarbeit verkürzen die einzelnen Schritte bis zur Marktreife erheblich. Damit wird der „Digital Twin“ zum Vorreiter moderner Entwicklung.

6. Erhöhte Qualität/Zuverlässigkeit von Produkt und Prozess
Mit einem 1:1 auf die Realität abbildbaren Modell entfallen Fehlplanungen. In einem deutlichen Qualitätszuwachs und in der Sicherstellung definierter Merkmale eines Produkts liegt die Stärke des digitalen Zwillings.

7. Verbesserte Ressourcen- und Energieeffizienz
Durch die 1:1-Abbildbarkeit entfallen mögliche Fehlproduktionen. Zeit und Kosten werden geschont und die Vision einer hocheffizienten Entwicklung wird Wirklichkeit.

8. Schutz Unternehmens-Know-how
Mit der zentralen Speicherung aller relevanten Informationen inklusive der Möglichkeiten professioneller Absicherungssysteme im „Digital Twin“ wird eine neue Stufe der Datensicherheit erreicht. Daten gehen nicht verloren, sondern stehen allen autorisierten Personen zur Verfügung.

9. Basis für Wiederholarbeiten und vorausschauende/vorbeugende Wartung
Nicht nur im Entwicklungs- und Produktionsprozess präsentiert sich der digitale Zwilling als Vorreiter für Innovation. An ihm sind immer wiederkehrende Prozesse und Wartungstätigkeiten leicht simulier- und planbar.

10. Data Mining: Neue Geschäftsmodelle im Produkt- und Service-Segment
Daten sammeln und auswerten, um Wissen zu generieren gelingt perfekt mit dem „Digital Twin“. Er wird damit zur Informationsquelle für neue Lösungen, Strategien und Geschäftsmodelle.


Wer hat an der Uhr gedreht? Reduktion der Latenzzeiten

Zeit ist der entscheidende Faktor bei der Beantwortung der Frage, ob ein Unternehmen Treiber im Markt sein kann – oder Schlusslicht wird. Wer Effizienzgewinne generieren will, muss seinen Fokus auf die Prozesse lenken.

Cover_Effizienzstudie
In der Studie „Engineering 4.0“ haben EPLAN und das E4TC an der RWTH Aachen ein neues Engineering-Workflow-Modell entwickelt und die Trigger für den maximal effizienten Einsatz von CAE-Software identifiziert. Klar ist: Der einfache Blick auf die technische Infrastruktur greift zu kurz. Die Reduktion von Latenzzeiten durch die interdisziplinäre und durchgängige Nutzung des Digitalen Zwillings ist ein vielversprechender Ansatz, um Engineering- und Produktionsprozesse erheblich zu beschleunigen und nachhaltig Kosten einzusparen.

Unter Latenzzeit wird die Zeit von eine Ereignis (z.B. Störfall am Bearbeitungszentrum, Notwendigkeit einer konstruktiven Änderung am Prototyp) bis zum Abschluss der zugehörigen Maßnahme (z.B. Ersatzteilbeschaffung und -installation, nachhaltig dokumentierte Entwurfsänderung) verstanden. Dabei wird unterschieden in:

  • Datenlatenz
  • Analyselatenz
  • Entscheidungslatenz
  • Umsetzungslatenz

    In den Segmenten Konstruktion/Entwicklung und Produktion besitzen die Daten-, Analyse- und Entscheidungslatenz das größte Effizienzpotenzial. Es geht darum, die benötigte Zeit und die verursachten Kosten gravierend zu senken und gleichzeitig die Qualität ergriffener Maßnahmen zu erhöhen. Die Gegenüberstellung analoger und digitaler Strategien skizziert das erhebliche Potenzial.

Erfolgen Konstruktion/Entwicklung sowie die Produktion konventionell – also nacheinander, reaktiv und primär auf Grundlage von papierbasiertem und/oder individuellem Wissen – ist eine sequenzielle Abfolge von Bestandsaufnahme, Analyse und Maßnahmenbeschluss unabdingbar.

Je unstrukturierter und dezentraler die Asset-Daten (betr. Produkte, Anlagen etc.) dokumentiert und verfügbar sind, desto mehr Zeit nimmt jeder einzelne Arbeitsschritt in Anspruch. Der digitale Gegenentwurf auf Basis des Digitalen Zwillings vernetzt konsequent Daten und Prozesse für strategische Planung, Entwicklung, Dokumentation und Fertigung. Sind durch die Kopplung von Informationsfluss und einer branchengerechten Software echtzeitnah Daten zum Digitalen Zwilling verfügbar, können Defizite wie ausufernde Latenzzeiten überwunden werden.

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