Zwillinge

Der digitale Zwilling: Wie wir die Power der virtuellen Welt für die Verbesserung der realen Welt nutzen können. - Bild: Schöpfung

| von Ragna Sonderleittner

Rohstoffknappheit, steigende Kosten und immer komplexere Kundenwünsche: Produzierende Unternehmen haben es momentan nicht leicht. Zudem kommen massive Einschnitte in weltweite Wirtschaftskreisläufe durch die Covid-19 Pandemie. Wer auch morgen noch bestehen will, muss vor allem eines sein: innovativ. Mit Innovationen sind aber nicht nur clevere neue Produkte gemeint, sondern auch die Art und Weise, wie produziert wird, spielt eine entscheidende Rolle. Nachhaltigkeitsaspekte bei Kaufentscheidungen werden immer wichtiger. Kunden erkennen heute den Wert von ressourcenschonenden Herstellungsverfahren vermehrt an und richten ihre Kaufentscheidungen entsprechend darauf aus.

Doch wie kann in Krisenzeiten und auch in Zukunft der Spagat zwischen Kosteneffizienz und Naturverträglichkeit gelingen? Neueste Technologien zeigen, dass sich diese beiden Parameter nicht ausschließen, sondern ergänzen. Denn der Einsatz virtueller Welten ermöglicht es Unternehmen heute schon, planerischer vorzugehen und so gleich mehrere Key-Faktoren zu vereinen. Das Zauberwort: der digitale Zwilling.

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Am praktischen Beispiel der Herstellung von Getrieben zeigen wir mit Björn Manderbach, Dassault Systèmes, wie Sie

  • Ihre Fabrik und Fertigungslinie mittels 3DExperience-Twin modellieren
  • Prozesspläne erstellen und die Arbeit organisieren
  • Das Wertschöpfungsnetzwerk vorab digital optimieren
  • Den Durchsatz der Anlage maximieren
  • Die Logistik anpassen
  • Transparenz und Nachhaltigkeit schaffen indem die Daten aus der realen Fabrik wieder in den digitalen Zwilling zurückfließen

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Was digitale Zwillinge leisten können

Hinter diesem Begriff verbirgt sich die virtuelle Simulation ganzer Geschäftsprozesse. Warum dies so wichtig ist, zeigt ein Blick in die Produktentwicklung: Die Notwendigkeit, agil zu produzieren und parallel Fortschritte in allen Bereichen der Produktion zu erzielen, macht die Simulation heute bereits zu einem unverzichtbaren Bestandteil eines Entwicklungsprozesses. Dies wird sich durch komplexere Produktanforderungen und veränderte Produktionsbedingungen weiter verstärken. Ziel muss es daher sein, die Auswirkungen von Ideen und Prozessen bereits während der Planungsphase besser zu verstehen, bevor physische Ressourcen verbraucht werden.
Somit wird eine Brücke zwischen der virtuellen und der realen Welt geschlagen, die vielfache Vorteile bietet:

  • Niedrigere Kosten
  • Schnellere Entwicklung
  • Beschleunigte Markteinführung
  • Sichereres und ressourcenschonendes Arbeiten

Knapp 30 Prozent der Global-2000-Unternehmen wollen in diesem Jahr virtuelle Zwillinge für digitale Erlebnisse und Produkte einsetzen, um Innovationen zu beschleunigen und die Produktivität zu erhöhen.

Simulation macht die Fabrik der Zukunft möglich

In der Praxis kann der virtuelle Zwilling Unternehmen von der Konzeptionsphase bis zur Produktion unterstützen. Durch die holistische Integration aller verfügbaren Daten kann damit die "Fabrik der Zukunft" schon heute entstehen:
Im Gebäude- und Strukturentwurf sowie in der Systemplanung können Nachhaltigkeitsaspekte bereits in der Frühphase der Planung einer Industrieanlage einbezogen werden. Modulare Aufbauten oder auch benötigte Strukturelemente lassen sich virtuell modellieren und simulieren, um die effizienteste und ressourcenschonendste Variante zu identifizieren.
Im Zuge einer grünen Produktion können Unternehmen heute bereits im Sinne einer „Circular Economy“ ihren Ressourcenverbrauch durch digitale Simulationen besser planen und durchführen. Dies spart wertvolle Rohstoffe und macht Produktionsverfahren deutlich effizienter.
Produktdesigner profitieren von virtuellen Zwillingen, indem Produktvariationen schneller und einfacher erprobt werden können. Physische Tests entfallen, da die digitalen Abbildungen die Lebenswelt originalgetreu nachbilden. Dies spart Ressourcen und beschleunigt den Design-Prozess merklich.
Die Arbeit auf einem virtuellen Modell ermöglicht es, unterschiedliche Fachbereiche gleichzeitig einzubinden. Die Zusammenarbeit aller Beteiligten verkürzt Entwicklungszeiten und macht Unternehmen agiler.
Lieferketten und Ressourcen können durch die virtuelle Simulation besser synchronisiert und je nach Bedarf angepasst werden. Damit werden Engpässe oder Überkapazitäten vermieden und effizientere Herstellungsverfahren ermöglicht.
Mit vorbeugender Wartung werden Produktionsausfälle minimiert und Instandhaltungskosten verringert. Digitale Zwillinge erkennen frühzeitig, wenn Produktionsanlagen gewartet werden müssen – und verhindern damit vermeidbare Ressourcenverschwendung.

Ein gesamtes Unternehmen auf Nachhaltigkeit ausrichten

Eine nachhaltige Produktion muss Teil eines ganzheitlichen Ansatzes sein. Erst dann können Unternehmensprozesse im Kern verändert und Strategien entworfen werden, um naturverträgliches Arbeiten als selbstverständlichen Teil der Produktion zu verstehen. Der digitale Zwilling schafft diese Chance: Er vereint alle Informationen im virtuellen Raum und ermöglicht somit die Simulation von Abläufen oder Produkten, die in der echten Welt nicht möglich wären. Diese Entwicklung wird zukünftig noch wichtiger werden. Verbraucher entscheiden sich heute mehr denn je bewusst für nachhaltige Produkte – und schaffen somit Anreize, gezielt auf eine umweltbewusste Produktion zu setzen.

Einfach, praktisch, virtuell: Das ist der 3DExperience Zwilling

Der virtuelle Zwilling ist ein digitales Modell von ganzen Geschäftsprozessen. Er wird aus einem einzigen Datenmodell auf einer einheitlichen Plattform generiert. Die 3DExperience Plattform von Dassault Systèmes bietet Anwendern die perfekte Basis dafür. Mit den leistungsstarken simulierten Umgebungen können Echtzeitanalysen durchgeführt werden, die direkte Rückschlüsse zu den Gegebenheiten in der realen Welt zulassen. Damit können Unternehmen den Bestand, den Energieverbrauch oder die Geräteeffizienz optimieren und so nachhaltiger, schneller und günstiger produzieren.