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Lebenslanges Lernen für Produkte

Software, Plattformen und digitale Zwillinge

Lebenslanges Lernen für Produkte

Viele neue Produkte und Geschäftsmodelle erfahren heutzutage Geburtshilfe durch Simulation. Mit digitalen Zwillingen verschmelzen Grenzen zwischen simulierten und realen Produktwelten. Entwicklung und Fertigung lassen sich so deutlich effizienter organisieren.

Die Simulationssoftware Delmia von Dassault Systèmes (Bild: Dassault Systemes Deutschland GmbH) [1]

Die Simulationssoftware Delmia von Dassault Systèmes (Bild: Dassault Systemes Deutschland GmbH)

Globale Lieferketten, Wettbewerbsdruck, individuelle Kundenbedürfnisse: Fertigungsunternehmen müssen heutzutage eine Vielzahl an Herausforderungen bewältigen und sich flexibel an neue Gegebenheiten anpassen. EIn Werkzeug dafür ist es, Prozesse vollständig in den digitalen Raum verlagern. Wie wichtig es ist, das eigene Unternehmen fit für die digitale Zukunft zu machen, ist den meisten Unternehmen bewusst. Eine von Dassault Systèmes in Auftrag gegebene IDC Studie ergab, dass die digitale Transformation für die Mehrheit der Industrieunternehmen die wichtigste Aufgabe für die kommenden Jahre ist. Dennoch stehen 42 Prozent der Befragten erst am Anfang eines Digitalisierungsprozesses und beschäftigen sich bislang nur mit der Evaluierung und Planung. Hier gibt es noch einiges zu tun. Neue Produkte entstehen heutzutage längst nicht mehr auf dem Papier, sondern primär in der virtuellen Welt. Da bietet es sich an, diese Repräsentanz früh mit einem digitalen Zwilling anzureichern, der das physische Abbild später dauerhaft begleitet und der weit mehr als ein 3D-Modell beinhaltet. Die komplexen Konstrukte werden dafür kontinuierlich mit Daten aus der realen Welt gespeist, sodass nach und nach immer mehr Knowhow einfließt. Ziel ist es, das wirkliche Geschehen zu simulieren und Unwägbarkeiten zu vermeiden, bevor das physische Objekt vorliegt oder ein Prozess im Unternehmen angestoßen wurde. Damit haben digitale Zwillinge, wie beispielsweise der 3DExperience Twin von Dassault Systèmes, das Potenzial, die Art und Weise wie Produkte entwickelt und produziert werden, zu revolutionieren.

Die virtuelle Welt in einer Plattform

Mit einem digitalen Zwilling kann die Wertschöpfungskette eines Produkts oder einer Dienstleistung – von der Entwicklung über die Produktion bis zum Vertrieb – unter möglichst realistischen Bedingungen simuliert und analysiert werden. Konstrukteure haben die Möglichkeit, ihr Knowhow in unterschiedlichen Formen und nicht nur während der Konstruktion in den virtuellen Zwilling einzuspeisen. Durch die digitale Durchgängigkeit der Daten begleitet ein digitaler Zwilling somit sein reales Pendant entlang des Produktlebenszyklus und ermöglicht stetige Optimierungen, wenn sich zum Beispiel Kundenbedürfnisse ändern. Unternehmen können damit die eigene Position auf dem Markt stärken oder neue Geschäftsfelder erschließen. Da der digitale Zwilling im virtuellen Raum existiert, können zudem Mitarbeiter anderer Abteilungen oder Standorte auf diese Ideen zugreifen und bereits im Anfangsstadium ihre Expertise einbringen. Wissenssilos werden aufgebrochen und die Entwicklung kann dezentralisiert über verschiedene Standorte hinweg stattfinden.

Im virtuellen Testlabor

Ein erheblicher Zeit- und Kostenfaktor in der Produktentwicklung sind physikalische Tests. Um am Ende ein perfektes Produkt zu erhalten, das den Anforderungen entspricht, halten viele Unternehmen nach wie vor an diesen Tests fest. Entwickler erhoffen sich damit beispielsweise Aufschluss darüber, wie beständig das verwendete Material ist, wie Hitze, Staub oder Feuchtigkeit auf das Produkt wirken oder schlichtweg, wie das Design wirkt. Hierfür werden häufig Prototypen gefertigt, was Zeit und Geld kostet. Mit einem digitalen Zwilling können diese Testszenarien in den virtuellen Raum verlagert und Prototypen reduziert werden. Das Produkt kann ausführlich digital getestet sowie etwaige Fehler fast in Echtzeit analysiert werden. Durch die Verknüpfung mit einer Simulationssoftware sind Korrekturen leicht möglich. Der virtuelle Raum wird dadurch zum Testlabor. So erreichen Produkte schneller die Marktreife und Firmen sparen zudem Ressourcen.

Ein Blick in die Praxis

Digitale Zwillinge existieren nicht nur von Produkten. Auch ganze Fertigungslinien lassen sich in der virtuellen Welt simulieren. Bewiesen hat dies zum Beispiel der französische Automobilzulieferer Faurecia. Das Unternehmen nutzt den digitalen Zwilling und die Plattform von Dassault Systèmes sowie deren Simulationssoftware Delmia, um Mobilitätslösungen zu entwickeln. Zum Einsatz kommt der Zwilling bereits in einem sehr frühen Projektstadium. Neben der Vereinheitlichung von Prozessen in verschiedenen Unternehmensbereichen und der engeren Kommunikation und Zusammenarbeit der Mitarbeiter wurde vor allem die Anlaufphase effizienter gestaltet. Bevor es mit der Entwicklung und Produktion der ersten Automobilteile losging, simulierte das Unternehmen auf der Plattform die gesamte Fertigungslinie. Dadurch wurde sehr früh klar, an welchen Stellschrauben noch gedreht werden musste, bevor reale Fertigungsmaschinen zum Einsatz kamen. Unterm Strich konnten die Produktionsanlaufkosten deutlich reduziert werden. Darüber hinaus kann das Unternehmen flexibler auf neue Marktgegebenheiten reagieren und die Fertigungslinie schnell auf neue Produkte umrüsten. Das Beispiel zeigt: Virtuelle Welten können ein wahrer Katalysator für die Unternehmenstransformation bilden. Mit Simulation und einem digitalen Zwilling werden kreative Lösungen jenseits der Grenzen der realen Welt ausprobiert werden, die noch für viel Erstaunen sorgen dürften.

Digitale Zwillinge bringen schon heute Praxisnutzen in Fertigungsbetrieben weltweit. (Bild: ©PhonlamaiPhoto/istock.com) [2]

Digitale Zwillinge bringen schon heute Praxisnutzen in Fertigungsbetrieben weltweit. (Bild: ©PhonlamaiPhoto/istock.com)