Reale Produktion und digitale Daten richtig synchronisieren

Entsprechen Produkte, Anlagen und Prozesse den Simulationsmodellen? Spiegeln sich Änderungen aus dem Produkt-Lebenszyklus im Modell wider? Sind Daten stets so aktuell, dass sich die Fertigung vorab simulieren und so absichern lässt? Nur, wer Daten permanent synchronisiert, profitiert.

Die Lösung: der Digitale Zwilling. Also ein dynamisches Softwaremodell, das beschreibt, welche Eigenschaften ein reales Objekt hat, wie sein Zustand ist und wie es mit seiner Umwelt interagiert.

Durchgängiger Fluss, geschlossener Kreislauf

„Die Industrie 4.0 setzt einen durchgängig digitalen Informationsfluss voraus“, sagt Georg Rätker, Leiter Global Delivery Unit Automotive & Manufacturing Solutions bei T-Systems und Geschäftsführer der T-Systems on site services GmbH. „Daten müssen deshalb entlang der gesamten Wertschöpfungskette ausgetauscht und stets synchronisiert werden.“

Das heißt: Wenn reale Prozesse, Produkte und Maschinen ihr Pendant in einem virtuellen Echtzeit-Abbild finden, dann ist digital immer nachvollziehbar, was im Moment in der Fabrik passiert, was passiert ist – und was noch passieren wird. Ein geschlossener Kreislauf.

Prozesse vorplanen und simulieren

Verzahnen Firmen reale und virtuelle Welt, erschließen sich ihnen Potentiale: Fertigungsprozesse lassen sich dokumentieren, planen und simulieren oder Produkte digital weiterentwickeln und die Qualität steigern. „Wer wissen möchte, ob sich vorhandene Ressourcen und Fertigungsverfahren auch für neue Erzeugnisse einsetzen lassen, sichert auch das mit dem virtuellen Abbild ab“, sagt Rätker.

Inkompatible Datenformate und Insellösungen bremsen die Entwicklung noch: Ergebnisse einer natürlich gewachsenen, heterogenen Systemlandschaft, wie sie überall in Produktionsbetrieben anzutreffen ist. Damit Daten und Informationen fließen, müssen Anwender Systeme integrieren. Grundlage dieses Ansatzes ist ein Product Lifecycle Management (PLM) Twin Layer Konzept, das Backbone und Kern zugleich für alle Anwendungen ist.

So lassen sich Sensor- und Betriebsdaten mit den Produktdaten der digitalen Welt im IT-Backend verbinden. Passgenau, selektiv und verdichtet für den jeweiligen Zwilling: sei es für ein Fahrzeug in der Produktion, für eine einzelne Maschine oder für eine komplette Fertigungsanlage in ihrem Lebenszyklus.

Alle realen Instanzen werden vernetzt und an die Cloud angebunden. Ein weiterer Pluspunkt, der durch die Vernetzung entsteht: Maschinen und Produkte erhalten ein digitales Gegenstück, das mit allen aktuellen Konfigurationen abrufbar ist, und beispielsweise im Wartungsfall dem Service-Techniker bereitsteht.

Durch die intelligente Nutzung der Informationen des digitalen Zwillings im Rahmen der industriellen Wartung (Next Generation Maintenance) und Integration in die Smart Factory entsteht eine durchgängige Prozesskette.

Je detaillierter das Abbild, desto größer der Gewinn

Ob 3D-Modelle, Stücklisten oder Maschinenkonfigurationen – je detaillierter das digitale Abbild, desto umfangreicher die Anwendungsmöglichkeiten. Und ob PLM, ERP oder MES – je durchgängiger die Datensynchronisation, desto größer der Gewinn für Produktionsbetriebe. „T-Systems stellt als Systemintegrator den kompletten Technologie-Stack bereit – von Netzen über Cloud-Plattformen bis hin zu Big Data-Lösungen“, sagt Rätker.

„Am Ende entwickeln die Hersteller mit dem Digitalen Zwilling neue Geschäftsmodelle“, sagt Uwe Weber, Head of Industrial IoT Center bei Detecon, der Beratungstochter von T-Systems. „Es ist wichtig, möglichst früh das individuelle Einsatzgebiet für den eigenen Digitalen Zwilling herauszuarbeiten und auf die eigenen Fragestellungen zuzuspitzen.“

Welche Prozesse stehen im Fokus? Welche Use Cases möchte eine Firma realisieren? Welche Daten sind hierfür relevant? Und wie lassen sich Sensor- und Betriebsdaten mit den Geschäftsprozessen verzahnen? Auch hier steht T-Systems Firmen mit Know-how zur Seite, analysiert Geschäftsprozesse und Geschäftsmodelle mit agilen Methoden wie Design Thinking oder Ideation Workshops.