Inhaltsverzeichnis
1. Der Digital Twin im Einsatz
2. Digital Twin verbindet Lebens- und Nutzungszyklen
3. Enormes Potenzial im Sinne digitaler Wertschöpfung
Als Gründungsmitglied der Industrial Digital Twin Association (IDTA) orientiert sich Wittenstein an dem in diesem Gremium erarbeiteten, standardisierten Konzept der Asset Administration Shell (AAS). Dadurch gewährleistet das Unternehmen eine durchgängige Interoperabilität seiner Produkte und Services beim Austausch von Hersteller- und Produktlebenszyklus übergreifenden Informationen. Deren Bandbreite im Konzept des Digital Twin (DT) ist schon jetzt groß: Sie reicht von Maschinen und ihren Anlagenteilen sowie Zuliefermaterial und Komponenten über Software und Unterlagen wie CAD- und CAE-Modelle in 2D und 3D, PDF-Datenblätter in 3D bis hin zu Plänen, geschäftlichen Dokumenten und Bestellungen. Die Dynamik von Industrie 4.0 lässt eine weitere Zunahme des Informationsvolumens beim künftigen Ausbau von Digital-Twin-Konzepten erwarten.
Der Digital Twin im Einsatz
Neben der Sicherstellung durchgängiger Daten- und Informationsstrukturen engagiert sich Wittenstein in der IDTA besonders für die Standardisierung funktionaler Aspekte von Produkten und Services – und setzt diese bereits aktiv um. Beispiele hierfür sind das digitale Typenschild von Getrieben mit Cynapse-Funktionalität, kompakte Antriebssysteme wie das CDS, der Antriebsregler Simco 2, die produktindividuelle, fertigungsbegleitende Prozess- und Messdatenerfassung von Galaxie-Getrieben, die Auslegung elektrischer Antriebe und mechatronischer Antriebssysteme mit Hilfe des Softwaretools Cymex 5 sowie verschiedene digitale Smart Services des unternehmensweiten Aftersales-Service-Portals. In all diesen Anwendungen hilft der Digital Twin dabei, Produktdaten und -modelle zu verzahnen, zu harmonisieren sowie schnell, automatisiert und effizient entlang des gesamten Lebenszyklus der Produkte – unternehmensintern wie auch extern in der Anwendung – bereitzustellen.
Bild: Wittenstein SE
Um mit Hilfe des Digital Twin Produktions- und Geschäftsprozesse mit realen Produkten vernetzen zu können, kennzeichnet Wittenstein schon jetzt jedes Serienprodukt mit einem unverwechselbarem Data-Matrix-Code, der als sogenannter Identification Link die Vorgaben der Norm IEC 61406 erfüllt. Auf diese Weise kann jedes Produkt weltweit als Unikat eindeutig identifiziert und mit (s)einem Digital Twin verbunden werden. Produktindividuelle Informationen, maßgeschneiderte Services und 1:1-Ersatzbestellungen können so global, online und 24/7 im Aftersales Service Portal abgerufen werden.
Digital Twin verbindet Lebens- und Nutzungszyklen
Ein Digital Twin oder digitaler Zwilling ist die virtuelle, digitale Repräsentanz eines physisch greifbaren Objektes – im Fall von Wittenstein beispielsweise eines Getriebes oder einen Antriebssystems. Das digitale Double bildet dabei zwei Welten ab:
- zum einen die Kundenperspektive, also den Lebenszyklus beim Anwender in der Anlage oder der Applikation;
- zum anderen den Produktlebenszyklus im direkten Herstellerumfeld.
Bild: Wittenstein SE
Aus Anwendersicht erleichtert der Digital Twin die grundsätzliche Informationsbeschaffung zum Produkt. So kann der Kunde beispielsweise 3D-Modelle oder Eplan-Macros herunterladen. Er hat Zugriff auf das Auslegungstool Cymex 5, das ihn bei der Auswahl der bestmöglichen Antriebslösung und Komponenten unterstützt. Mit dynamischen Modellen, die über den Produktzwilling zur Verfügung stehen, kann der Anwender in Simulationsprozesse einsteigen und beispielsweise Effizienz-Verlustmodelle berechnen sowie Taktzeiten in der Anlage verkürzen.
Bild: Wittenstein SE
Auch in der Produktentwicklung entstehen zahlreiche, teils sehr spezifische Produkt-Simulationsmodelle wie FEM-Analysen oder Modelle in Bezug auf thermisches Verhalten oder Reibung. Diese Simulationen unterstützen ein effizienteres Engineering, indem sie beispielsweise die Anzahl vor Versuchen und den Zeitaufwand dafür reduzieren. Gleichzeitig sind deren Informationen über den Digital Twin lebenslang direkt mit dem jeweiligen Produkt verlinkt. Ein weiterer interner Aspekt tangiert die Fertigungsprozesse der Produkte. So werden bei Wittenstein schon heute umfangreiche Mess- und Prüfdaten nicht nur erfasst, sondern sind, wo benötigt, über den Digital Twin auch verfügbar, beispielsweise zur Optimierung und Beschleunigung von Inbetriebnahmen. Entsprechendes gilt für technische Daten, Zulassungen, Zertifikate und weitere produktbezogene Dokumente – auch diese fließen in den Informationspool ein, den der DT bereitstellt. In der Nutzungsphase werden bei den smarten Produkten, beispielsweise den Getrieben mit Cynapse-Funktionalität, Nutzungsdaten generiert, Statistiken zu möglichen Ausfallursachen geführt sowie Serviceinformationen bereitgestellt. Der Übergang zur Anwendersicht ist hier fließend, denn der Digital Twin stellt im Aftersales Service Portal alle relevanten Informationen bereit, sodass beispielsweise Reparaturen oder ein Austauschprodukt gezielt beauftragt werden können und der gesamte Lebenszyklus des Produktes abrufbar ist – sofern ein Zugriff auf die Nutzungsdaten gewährt wird.
Enormes Potenzial im Sinne digitaler Wertschöpfung
Ob im Lebenszyklus in der Anwendung oder im Produktlebenszyklus beim Hersteller – in jeder Phase dieser beiden Welten existieren enorme Potenziale für eine digitale Wertschöpfung. Diese entsteht immer dann, wenn Daten und Informationen zu mehr Effizienz führen, die Qualität von Produkten, Prozessen und Services verbessern oder Geschwindigkeiten erhöhen und so Zeit sparen. Konkret wird beispielsweise durch Simulationen die Effizienz im Entwicklungsprozess verbessert, die Qualität und Validität von Ergebnissen gesteigert und Zeit eingespart.
In der Fertigung sind es Mess- und Prüfdaten, die eine digitale Wertschöpfung generieren, weil sie beispielsweise eine zeitsparende und gezieltere Auswahl von Getrieben für eine Applikation ermöglichen sowie eine schnellere Inbetriebnahme unterstützen. Über einen individuellen Identifikationslink erreichbar, sind alle Lebenszyklusdaten im Digital Twin abrufbar und jederzeit für eine höhere digitale Wertschöpfung nutzbar.
Bild: Bild: Wittenstein SE
Um die Informationen des Wittenstein-Produktlebenszyklus im Digital Twin bereitzustellen, greift dieser auf verschiedene, prozess- und produktorientierte IT-Systeme des Unternehmens zu und verlinkt sie über Interaktionspunkte mit den verschiedenen Phasen im Kundenlebenszyklus. Als sogenannte Touch Points zwischen beiden Zykluswelten fungieren dabei unter anderem Auslegungstools wie Cymex 5 oder Cymex Select in der Auswahl- und Konfigurationsphase, Dienstleistungen des Cybertronic Consulting in der Simulationsphase, die Software CAD-Point bei Engineering und Bestellung sowie in der Betriebs-, Service- oder Außerbetriebssetzungsphase das Aftersales Service Portal oder die Smart Services. (sc)
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