Wie DMG Mori das Metaverse zur Transformation nutzt

Herr Dr. Kuhn, welche Relevanz hat das Industrial Metaverse für Ihr Unternehmen? Ist die Technologie für die Produkte von DMG Mori besonders vielversprechend?

Dr. Tommy Kuhn: Das Industrial Metaverse ist ein Zielbild, auf das wir hinarbeiten, und für das wir bereits viele Voraussetzungen geschaffen haben. Dabei orientieren wir uns an den „Next Generation KPIs“ unserer Kunden, also deren Anforderungen an Profitabilität, Performance und zunehmend auch an Energieverbrauch. Erst indem wir die digitale und die reale Welt miteinander verbinden, schaffen wir dafür die nötigen Stellhebel und Möglichkeiten. 

Wir arbeiten intensiv an unserem Leitbild „MX – Machining Transformation“. Es geht darum, einzelne Prozessschritte wie fräsen, drehen, schleifen oder messen, die früher in einzelnen Maschinen realisiert wurden, in einer deutlich höher automatisierten Maschine zu vereinigen. Dafür kommen bis zu acht Einzelmaschinen in einem Produkt zusammen.

Das hat massive Auswirkungen: Einerseits sinken beispielsweise Energieverbrauch, Flächenbedarf und Wartungsaufwand, andererseits steigt die Komplexität in der Bedienung. Hier spielen KI und Technologien rund um das Industrial Metaverse eine zentrale Rolle. Schon heute sind ausgebildete, hochqualifizierte Fachkräfte schwer zu finden.

Einfache Bedienung und maximale Unterstützung der Mitarbeitenden bei der Nutzung sind deshalb entscheidend. Digitale Zwillinge bieten dabei enorme Potenziale: von der Ausbildung über die Bedienung bis hin zur Überwachung der Maschinen. So tragen wir aktiv dazu bei, Menschen zu befähigen und Produktionsprozesse nachhaltiger und leistungsfähiger zu gestalten. 

Und Machining Transformation ist im Grunde ohne Digitale Zwillinge nicht umsetzbar?

Kuhn: Im Gegensatz zum Digitalen Zwilling altert eine reale Maschine natürlich, je nachdem, wie der Kunde sie einsetzt, langsamer oder schneller. Abnutzungsgrad, Performance und Genauigkeit spielen zusammen. Machining Transformation bedeutet auch, dass die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Maschine noch einmal deutlich kritischer werden. 

Dafür sind die Daten ein Schlüssel. Wenn der Kunde uns Zugriff auf seine Maschinendaten gewährt, können wir auf dieser Basis – ausgehend vom Sollzustand im Digitalen Zwilling – kontinuierlich sehr genaue Handlungsempfehlungen geben, um etwa Ausfallsicherheit, hohe Bauteilqualität und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Kann Generative KI (GenAI) auf Basis von Large Language Models einen Beitrag leisten, um die Bedienung solcher Maschinen zu vereinfachen?

Kuhn: Ja, und zwar entlang der gesamten Prozesskette! Das beginnt bei der Programmierung und Wartung der Maschinen, wo wir uns in den nächsten Jahren einen deutlichen Schub durch den GenAI-Einsatz erwarten. Schon jetzt lassen sich Maschinen für einfache Bauteile vollautomatisiert programmieren. 

Für komplizierte Bauteile im Fünfachsbereich ist es aus meiner Sicht nur eine Frage der Zeit, bis die Lösungen soweit sind. Beim Thema Troubleshooting hilft generative KI bereits. Wir haben in diesem Jahr ein Self-Service-Portal gestartet, das wir zunehmend auf Gen-AI-Technologie umstellen. Der Kunde soll natürlichsprachlich Fragen zu Problemen stellen können und in Echtzeit eine Antwort erhalten, wie er damit umgehen kann – ohne auf einen Servicetechniker oder eine Expertenantwort warten zu müssen. 

Diese Vorteile bringt Ihnen das Industrial Metaverse

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GenAI leistet jedoch auch einen wichtigen Beitrag bei der Interpretation von Daten, zum Beispiel bei Root-Cause-Analysen und entsprechenden Handlungsvorschlägen. Auch hier sehen wir ein deutliches Potenzial. KI ermöglicht, dass die Kunden selbst unabhängiger in der Datenanalyse werden und nicht zusätzlich in Beratungsleistungen investieren brauchen.

Wie sah die Reise in Richtung Industrial Metaverse in Ihrem Unternehmen in den letzten Jahren aus?

Kuhn: Vor gut zehn Jahren haben wir die erste Version unserer Plattform Celos als App-basierte Steuerung auf der Maschine vorgestellt und damit eine neue Form der Maschinensteuerung geschaffen. Unser Ziel: Die klassische Werkzeugmaschine in eine digitale Maschine zu entwickeln und Konnektivität zu ermöglichen. Auf der neuen Plattformgeneration Celos X haben wir die Maschine schließlich in eine digitale Umgebung eingebunden. In den letzten drei, vier Jahren geht es verstärkt in Richtung einer Vision des Industrial Metaverse. 

Dafür wurden zunächst für die Maschine selbst digitale Zwillinge entwickelt. Aber wir benötigen auch digitale Zwillinge für die vielen Einzelkomponenten: etwa von Werkzeugen, die wir von Werkzeugherstellern beziehen, für das Spannmittel und die Betriebsstoffe. Mittlerweile haben wir auch einen Digital Twin des Bauteils selbst geschaffen, das jeweils auf der Maschine gefertigt wurde.

Das Bauteil durchläuft seinen Fertigungsprozess nicht nur auf einer Maschine, sondern in einer Automationslinie oder auf mehreren Maschinen, die zusammenkommen müssen. Daher ist es notwendig, dass Digitale Zwillinge herstellungsübergreifend zusammenarbeiten, um virtuelle und reale Welt in den einzelnen Themenbereichen miteinander zu verbinden und die Daten über Schnittstellen auszutauschen.

Was hat sich mit der neuen Plattformgeneration verändert?

Kuhn: Das Industrial Metaverse lebt davon, dass wir mit ergänzenden Technologien rund um unser Produkt zusammenarbeiten können, die sich auf dem Shopfloor des Kunden finden. Die neue Plattform ist deshalb interoperabel: Ein komplett offenes System, für das wir standardisierte APIs entwickeln und die Maschinendaten in einem zentralen Datenspeicher verfügbar machen.

Für Partner und Drittanbieter stellen wir zukünftig ein Software Development Kit mit den entsprechenden APIs bereit, mit denen sie Adapter und Konnektoren entwickeln können.

Was verändert sich durch die Virtualisierung und Visualisierung im Industrial Metaverse?

Kuhn: Die Visualisierung ist eine Grundvoraussetzung, um zu sehen welche Abläufe sich jeweils im Hintergrund verbergen. Es hilft den Kunden, wenn sie ihren Produktionsprozess in dieser digitalen Form „anschauen“ können, etwa den Fluss der Bauteile in einer Automationszelle. Ein Beispiel: Allein aus der Bewegung der Achsen, der Vibrationen und der Kraftaufnahme können wir ableiten, wie die Oberfläche aussehen wird. Damit können wir direkt visualisieren, an welchen Bereichen des Bauteils die Oberflächenbeschaffenheit perfekt ist und wo nicht, und im nächsten Schritt konkrete Anleitung geben, wie sich die Qualität erhöhen lässt.

Was verändert sich durch das Metaverse in den Prozessen und Rollen im Unternehmen?

Kuhn: Die Entwicklung beginnt sozusagen im Metaverse, denn bevor es die Maschine gibt, wurde sie bereits digital entwickelt und die Software geschaffen. In Vertrieb und Beratung können wir konkrete Lösungen für Kundenbedarfe digital aufbauen und visualisieren. Das bedeutet Änderungen in nahezu allen Rollen über unseren gesamten Wertschöpfungsprozess hinweg, nicht zuletzt im Vertriebsprozess. 

Das Servicepersonal arbeitet beispielsweise stärker remote und kann viele Problemlösungen am Digitalen Zwilling erarbeiten, statt vor Ort an der Maschine. Damit alle Mitarbeitenden an Bord sind, setzen wir auf Qualifizierung, auf monatliche Workshops und einen jährlichen Global Development Summit. In diesen interdisziplinären Formaten erarbeiten R&D, Vertriebsleute, Service- und Applikationstechniker, aber auch Softwareentwickler, Architekten und Produktmanager die Arbeitsweisen und Produkte der Zukunft.

Welche Schwierigkeiten gibt es mit Blick auf die nötigen Daten, sowohl in der Zusammenarbeit mit Kunden als auch mit Partnern?

Kuhn: Während wir neue Maschinen so konzipieren, dass sie die richtigen Daten liefern, ist es weniger einfach, an die Daten aus alten Maschinen heranzukommen, die vielleicht schon bis zu 20 Jahre lang im Feld sind. Über Konnektivitätslösungen lässt sich die Maschinendatenerfassung nachrüsten. Es gilt das Grundprinzip, dass die Daten immer demjenigen gehören, dem die Maschine gehört. In unseren Lösungen gewährleisten wir Datensouveränität und -sicherheit: Der Kunde entscheidet im Detail, welche Daten er teilen möchte.

Viele Daten stammen aus Steuerungen, daher sind wir im engen Austausch mit den Steuerungsherstellern. Insbesondere im Bereich des digitalen Zwillings arbeiten wir gemeinsam mit Siemens auf Basis der Siemens Xcelorator-Plattform, um effizient an Daten zu kommen. Insgesamt gilt, dass die Branche nach wie vor stark proprietär geprägt ist. Wir würden uns wünschen, dass es für alle Komponenten digitale Zwillinge gibt, die einem Standard folgen und damit kombinierbar werden. Hier gibt es bereits Programme wie Factory-X, um diese Interoperabilität herzustellen.

Wie viel Prozent der Kunden haben den Wert der Daten erkannt und sind bereit, ihre Daten mit DMG Mori zu teilen?

Kuhn: Deutlich über 50 Prozent. Es ist schon eine Trendwende in den letzten zwei bis drei Jahren zu erkennen: Die Nachfrage nach Daten und nach Vernetzung nimmt immer weiter zu, weil die Mehrwerte transparenter werden und immer mehr konkrete Anwendungsfälle mit messbaren Vorteilen entstehen.

Ich gehe davon aus, dass die Zahlen weiter steigen, wenn die Hürden abnehmen, die wir heute noch durch die feste Verkabelung einer Netzwerkleitung an die Maschine haben. Wir bieten künftig deshalb Mobilfunklösungen für mehr Flexibilität an.

Sie hatten ja schon Factory-X angesprochen: Welche Rolle spielen Datenräume auf dem Weg zum Metaverse?

Kuhn: Für uns ist dieser Austausch extrem wichtig, deshalb engagieren wir uns stark in den Initiativen Manufacturing-X und Factory-X. Dort entwickeln wir, teilweise auch gemeinsam mit Wettbewerbern, Lösungen für den Datenaustausch entlang der gesamten Prozesskette. Denn der Kunde denkt nicht in Maschinen, sondern Ende zu Ende in seinen Abläufen, von Auftrag bis Lieferung. In solchen Prozessketten sind viele Hersteller und Systeme wie CAD, CAM, MES oder ERP beteiligt: Das gesamte System lebt am Ende von einem offenen Austausch der Daten.

Mit unserer offenen Plattform Celos Xchange sind wir entsprechend integrationsfähig. Die implementierten Schutz- und Security-Mechanismen ermöglichen den Kunden zu bestimmen, welche Daten sie auch mit anderen Lieferanten und Partnern selbstbestimmt und sicher teilen möchten.

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Was sind die größten Hürden, um durchgängige Welten im Industrial Metaverse erzeugen zu können?

Kuhn: Es sind gar nicht so sehr technische Hürden, die wir haben. Aber wir beobachten immer noch an vielen Stellen eine starke Zurückhaltung beim Teilen von Daten, Stichwort Datenräume. Das ist sicherlich eine der größten Herausforderungen. Neue Technologien bedeuten Wandel und die Veränderung gewohnter Prozesse – hier sind einige Unternehmen sehr schnell, aber ein großer Teil doch sehr konservativ. Da muss sich noch etwas bewegen, damit mehr Vertrauen in die Vorteile des Sharing insbesondere von Maschinendaten entsteht. In anderen Bereichen wie ERP und CRM tut man sich ja bereits leichter, betriebliche Daten etwa in die Cloud zu bringen.

Zu den ganz großen Herausforderungen gehört aus unserer Sicht, ein System zu bauen, das einen sehr hohen Standardisierungsgrad hat und damit auch für KMU erschwinglich ist – aber trotzdem flexibel genug, um sich an die unterschiedlichsten Anforderungen anpassen zu können. Eine Werkzeugmaschine findet sich ja im Entstehungsprozess nahezu jedes physischen Produkts, wobei die Branchen grundverschieden sind. 

Man könnte technisch heute bereits für jedes Szenario ein vollautomatisiertes System schaffen, das von der Inbetriebnahme an digital gesteuert wird. So ein Individualprojekt ist mit großen Kunden möglich. Aber ein großer Teil unserer Kunden sind KMU mit um die 30 Maschinen und 100 Mitarbeitenden. Sie stehen im Wettbewerb in Deutschland und international zunehmend unter Druck.

Welche wirtschaftliche Bedeutung kann diese Technologie für Ihr Unternehmen künftig haben?

Kuhn: Um dem Wettbewerbsdruck aus Ländern wie China standzuhalten, reicht es nicht, konservativ weiterzuarbeiten. Die Digitalisierung in Richtung Industrial Metaverse monetarisiert sich für uns nicht über Lizenzgebühren, sondern indirekt: über den Erfolg, den unsere Kunden haben. Für viele ist der Fachkräftemangel ein stark limitierender Faktor. Über digitale Lösungen entsteht ein deutlicher Hebel, mehr Produktion in Deutschland zu halten und zu ermöglichen.

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Wie schätzen Sie die Entwicklung ein: Wird sich das Industrial Metaverse durchsetzen? Und von welchem Zeitraum sprechen wir da?

Kuhn: Wir sind überzeugt davon, dass es die Zukunft sein wird. Ob es sich dabei um eine vollumfänglich virtuelle Metaverse-Version mit Avataren handelt, bleibt mal dahingestellt (lacht). Es muss sich durchsetzen, weil es schlicht keine andere Alternative gibt, um wettbewerbsfähig zu bleiben und die heutigen Wettbewerbsnachteile aufzuheben, die wir gegenüber vielen anderen Ländern haben.

Ich gehe davon aus, dass diese Entwicklung innerhalb der nächsten zehn Jahre stattfindet – schon weil sich bis dahin die technologische Basis im Feld verjüngt und die nötigen Daten für das Metaverse liefert.