Virtueller Zwilling für Nachhaltigkeit und Effizienz

Mensch und Prozess
verschmelzen in zwei Welten

Nach Meinung vieler Ökonomen und anderer Experten stehen 2023 folgende Ziele besonders im Vordergrund: Kosten senken, Ressourcen sparen und nachhaltiger werden. Um diese drei Faktoren wirkungsvoll zu adressieren, brauchen Firmen agile Strukturen – die sich mit der 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes hervorragend unterstützen lassen.

Diese erforderliche Agilität ist nur durch eine umfassende digitale Transformation erreichbar. Gerade die letzten drei Jahre haben gezeigt, dass die Überlebensfähigkeit von Unternehmen in direktem Zusammenhang mit dem Grad ihrer Digitalisierung steht. Denn die Entwicklung neuer Produkte und Services ist heutzutage in der digitalen Welt deutlich hochwertiger und effizienter möglich als in der physischen Welt. Aber Digitalisierung bedeutet auch ein Umdenken und Umlernen. Es setzt voraus, dass Unternehmen ihre Prozesse neu denken und die Mitarbeiter aktiv in das Change Management einbinden.

Welten verschmelzen

Wie sich digitale Durchgängigkeit und Agilität über die gesamte Wertschöpfungskette erreichen lassen, wird Dassault Systèmes auf der Hannover Messe 2023 zeigen. Der diesjährige Showcase wird sich dabei auf den Shop Floor fokussieren und stellvertretend für alle vor- und nachgelagerten Prozesse industrieübergreifend darstellen, wie die Virtual Twin Experience die reale und die virtuelle Welt verbindet. Auf diese Weise können Unternehmen ihre Daten und Informationen über den gesamten Produktlebenszyklus nutzen, um sie in den Dienst der Nachhaltigkeit und Profitabilität zu stellen, immer mit dem Menschen im Mittelpunkt.

Erfolg und Nachhaltigkeit

Hersteller aller Branchen verfolgen den Plan, schnell, qualitativ und zu geringen Kosten zu produzieren. Neben den wirtschaftlichen Anforderungen müssen sie dabei auch immer mehr gesellschaftliche und politische Vorgaben erfüllen. Nachhaltigkeitsstrategien sind heute unabdingbar. Gleichzeitig erwarten Kunden individuellere Innovationen, weshalb die Produktvarianz in den Werken steigt. Eine agile, digitale Entwicklungs- und Produktionsplanung kann über Erfolg oder Misserfolg in solchen Produktionsszenarien entscheiden. Verfolgen Organisationen zudem Nachhaltigkeitsziele, ist die richtige Strategie gefragt. Dassault Systèmes befähigt Unternehmen durch den Einsatz seiner 3DExperience-Plattform dazu, ihren Fußabdruck zu verkleinern und gleichzeitig ihren Handabdruck zu vergrößern.

Während der ökologische Fußabdruck die Fläche auf der Erde beschreibt, die nötig ist, um den Ressourcenbedarf eines Menschen oder eines Objektes zu decken, steht der ökologische Handabdruck für die positiven Auswirkungen von Nachhaltigkeitsmaßnahmen. Der verringerte Materialverbrauch oder die Wiederverwertbarkeit eines Produktes fließen in diesen Handabdruck ein. Unternehmen müssen sich daher Fragen in beide Richtungen stellen – nach innen und nach außen gerichtet: Wie gestalte ich bestehende Prozesse umweltfreundlicher? Wie kann ich Energie sparen und Abfall vermeiden? Zudem werden sie adressieren müssen, wie Produkte entwickelt und produziert werden, um die CO2-Belastung beim Gebrauch zu reduzieren. Diese Überlegungen sollten bei Produktinnovationen ebenso berücksichtigt werden wie der größtmögliche Nutzen für Endanwender.

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KI in Fertigungsbranche vorn

Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen

Geschäftsmodelle im Wandel

Solche Überlegungen führen Unternehmen häufig zu neuen Geschäftsmodellen oder dazu, bestehende zu hinterfragen und resilienter aufzustellen, falls neue Marktverwerfungen auftreten. Herausforderungen und daraus resultierende Veränderungen können auch positive Entwicklungen hervorbringen. Engpässe oder Unterbrechungen in den Lieferketten haben zuletzt dazu geführt, alternative Transportwege, Lieferanten und Materialien zu prüfen, die letztlich nachhaltiger sind. Neben einer durchdachten Go-To-Market-Strategie und umweltfreundlicheren Lieferketten kann insbesondere die Fertigung die Nachhaltigkeit eines Unternehmens beeinflussen.

Einerseits gilt es die klassische Prozessplanung zu optimieren, indem Standorte kritisch geprüft, und Fertigungsprozesse vorab simuliert werden. Anhand solcher Simulationen kann etwa die Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen verkürzt werden. Andererseits geht es darum, wie sich die Menschen in der Produktion durch Daten bei der Ausführung der Fertigungsprozesse unterstützen lassen. In beiden Fällen geht es um Effizienz und den steten Soll-Ist-Abgleich, bei dem reale Betriebsdaten mit Planungsdaten korreliert werden. Bestehende Produkte und Prozesse sollen verbessert und so der Handabdruck vergrößert werden. Noch wirkungsvoller wird diese Strategie, wenn Produkte von Anfang so konstruiert werden, dass sie möglichst lange genutzt werden können und – falls nötig – repariert oder ausgetauscht werden können.

Innovation fördern

Selbst wenn sich verschiedene Fachbereiche eines Unternehmens separat betrachten lassen, greifen die Stufen der Wertschöpfung doch ineinander und sollten übergreifend orchestriert werden. Dabei hilft eine gemeinsame Datenbasis im Sinn einer Single Source of Truth. IT-Ökosysteme wie die 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes bilden einen zentralen, cloudbasierten Hub, der Daten verarbeitet, verwaltet und bidirektional austauscht. Im Umkehrschluss stehen die Informationen allen Beteiligten aktuell und in Echtzeit zur Verfügung, um etwa die Zusammenarbeit zu fördern, Wissen zu verteilen und das Innovationstempo zu erhöhen. Die Plattform dient als Entwicklungsumgebung, in der sich Daten als digitales Abbild ihres realen Pendants darstellen und basierend auf Parametern der realen Welt simulieren, analysieren, bewerten und anpassen lassen. Diese Iterationsschleifen sind so lange durchführbar, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist. So können Unternehmen etwa Kosten, Energie und Material für das Prototyping sparen und Entwicklungsprozesse beschleunigen. Um Mehrwerte über die Entwicklungs- oder Produktionsphase hinaus zu realisieren, müssen virtuelle und reale Welt weiter miteinander verschmelzen. Dazu ist es erforderlich, alle Prozessschritte entlang der Wertschöpfungskette miteinander zu verknüpfen.

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Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise

Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen

Datenbasierte Entscheidungen

In der sogenannten Virtual Twin Experience von Dassault Systèmes lässt sich eine geschlossene Verbindung beider Welten erzielen. Dazu ergänzen Metadaten und Betriebsdaten das 3D-Modell, bevor es via Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) visualisiert wird. Dadurch lassen sich Informationen spezifisch aufbereiten und darstellen, um etwa die Kommunikation und das Verständnis der Beteiligten zu verbessern. Ebenso wird die Rückverfolgbarkeit der Daten in Bezug auf das Änderungsmanagement und die Einhaltung von Regelwerken sichergestellt. Indem Anwender Einblicke in die Abläufe und den Realbetrieb der Produkte erhalten, können sie über alle Stufen der Wertschöpfung hinweg datenbasierte Entscheidungen treffen.

Besuchen Sie Dassault Systèmes auf der Hannover Messe in Halle 17, Stand D26.

“CAD-Daten mit den Felddaten aus dem Shopfloor vereinigen”

Was werden Messebesucher auf der Hannover Messe 2023 am Stand von Dassault Systèmes sehen?
Wir zeigen in Halle 17 an Stand D26 einen wiederverwendbaren Showcase, mit dem sich die Lösungskomponenten der 3DExperience-Plattform von Dassault Systèmes erklären und gleichzeitig die unterschiedlichsten Anforderungen der Industrie adressieren lassen. Der Demonstrator ist industrieneutral aufgesetzt, sodass wir die Vorteile einer durchgängigen Wertschöpfungskette für Unternehmen jeder Branche aufzeigen können. Natürlich immer im Einklang mit ihren ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Zielen. Der Showcase beschreibt dabei vier Anwendungsfälle aus den Bereichen Manufacturing und After-Sales-Service rund um den Einsatz von Virtual Twin Experiences. Diese fungieren als Assistenzsysteme in der Montage und in der Wartung sowie als unterstützende oder automatische Lösung in der Qualitätsprüfung.

Was zeichnet die Virtual Twin Experience aus?
Es geht um die Verbindung zwischen der digitalen und der realen Welt. Beispielsweise durch die Möglichkeit, dem Mitarbeiter über ein Tablet Informationen bereitzustellen oder mithilfe einer Kamera den Zustand des Produktes in einer bestimmten Montagesituation oder während der Qualitätsprüfung aufzunehmen, und aus diesen Daten in diesem Moment einen virtuellen Twin zu erzeugen. Konkret werden Besucher an unserem Messestand ein robotergeführtes Kamerasystem erleben, das den Ist-Zustand des Produktes aufnimmt und mit dem Soll-Zustand vergleicht. Dieser Abgleich zwischen realer Welt und virtueller Welt lässt Mitarbeiter schnell erkennen, ob der Bauzustand korrekt ist oder ob Änderungen nötig sind. Die Virtual Twin Experience versetzt Unternehmen dabei in die Lage, ihre CAD-Daten mit den Felddaten aus dem Shopfloor zu vereinigen, in das Engineering oder in die Prozessplanung zurückzuspielen, Anpassungen vorzunehmen oder idealerweise die Entwicklungsschleife zu schließen.

Welches Wissen vermittelt der Showcase?
Wir wollen die Themen Zukunftsfähigkeit und Nachhaltigkeit adressieren. Wie können digitale Lösungen helfen, neue Prozesse, neue Geschäftsmodelle und neue Modelle der Zusammenarbeit zu entwickeln? Wie lässt sich die virtuelle Welt zur Absicherung der realen Welt nutzen? Und wie sollte sich ein Unternehmen in seinem Ökosystem aus Partnern, Lieferanten und Kunden aufstellen? Dabei geht es zum einen um die Förderung von Innovation und Zusammenarbeit, indem allen Beteiligten die gleichen Informationen zu Verfügung gestellt werden. Zum anderen geht es um eine agile Struktur, in der ein wertbasierter Ansatz verfolgt und gemeinsam überlegt wird, wie sich die ökonomischen Aspekte der Unternehmen mit den ökologischen Zielen der Welt vereinbaren lassen. Hierbei immer im Blick: der Mensch. Denn die Digitalisierung sollte nicht zum Selbstzweck betrieben werden, sondern den Menschen unterstützen.