Technologies for Smart Factories
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4 | Lesen Sie mehr unter www.zukunftindustrie.info<br />
INSIGHT<br />
ERP<br />
Datenupdate<br />
Simulation<br />
Dieses Teilbild<br />
zeigt die Prinzipdarstellung<br />
eines<br />
Digitalen Zwillings<br />
für die Produktion<br />
Simulationseinsatz<br />
in Produktionssystemen<br />
FOTO: FRAUNHOFER AUSTRIA<br />
Stellgrößen<br />
Eingangsgrößen<br />
Digitales<br />
Probefahren<br />
durch Simulation<br />
Dr. Thomas<br />
Sobotka<br />
Projektleiter<br />
Produktionsplanung<br />
und<br />
Auftragsmanagement<br />
bei<br />
Fraunhofer<br />
Austria<br />
Produktion<br />
optimale Planung & Steuerung<br />
Modellbildung<br />
Sensor/IOT<br />
Optimierung<br />
Finden der<br />
best möglichen Konfiguration<br />
der Produktion<br />
Simulationsmodell<br />
Abbildung der Wirkzusammenhänge<br />
&<br />
Randbedingungen<br />
Planung<br />
reale Produktion<br />
Simulationen können auf verschiedene<br />
Arten helfen, die Produktion zu verbessern.<br />
Entscheidend ist dabei immer, dass sie<br />
wirkungsvoll eingesetzt werden.<br />
Der Digitale Zwilling ist<br />
längst ein weithin bekannter<br />
Begriff. Darunter versteht<br />
man in der Produktionswelt<br />
ein digitales Modell – die Simulation<br />
– einer Fabrik, das ständig mit<br />
Daten aus der realen Produktion<br />
aktualisiert wird und in die nahe<br />
GRAFIK QUELLE: FRAUNHOFER AUSTRIA<br />
Optimierung<br />
Produktionssystem-Ziele<br />
(Auswahl):<br />
• Fabrik-Optimierung oder<br />
Neubau planen<br />
• Produktionslinien optimal<br />
auslegen<br />
• Logistikkonzepte entwickeln<br />
& absichern<br />
• Neue Fertigungstechnologie<br />
digital „Probefahren“<br />
• Optimales Produktions-<br />
Steuerungskonzept entwickeln<br />
• Investitionen quantitativ<br />
absichernstresstests für<br />
Fabriken<br />
• ...<br />
Zukunft vorausdenkt. Dabei prüft<br />
der Zwilling Handlungsoptionen<br />
und eruiert automatisch die beste<br />
Lösung – womit die Fertigung<br />
effizienter wird. Das macht unter<br />
anderem komplexe moderne Fabriken<br />
zusätzlich störungssicher und<br />
hilft bei der Energiewende.<br />
Doch der Digitale Zwilling ist<br />
aufwändig und deshalb für die<br />
meisten Unternehmen noch ein<br />
fernes Ziel. Simulationen sind aber<br />
nicht erst im Zwilling sinnvoll,<br />
sondern können flexibel praktische<br />
Planungen unterstützen, z. B. beim<br />
Bau oder der Modernisierung einer<br />
Fabrik. Man kann ein oder mehrere<br />
Set-Ups einer Produktion digital<br />
„Probe fahren“ und so prüfen,<br />
mit welchem Werkskonzept die<br />
Aufträge effizienter und stressfreier<br />
abgearbeitet werden können. Entscheidungen<br />
für etwaige Umstrukturierungen,<br />
neue Maschinen und<br />
Abläufe lassen sich mit dieser<br />
Methode bestmöglich absichern.<br />
Was aus Forschungssicht der<br />
einfachere Simulationseinsatz sein<br />
mag, sollte aber nicht unterschätzt<br />
werden. Die Heraus<strong>for</strong>derungen<br />
sind hier nur anders gelagert. Im<br />
Vergleich zum Digitalen Zwilling<br />
muss keine ständige Datenpipeline<br />
zwischen Simulation und Realität<br />
bestehen. Die Heraus<strong>for</strong>derung<br />
in der Praxis ist oft eine enorme<br />
Datenmenge: Um z. B. saisonale<br />
Schwankungen zu berücksichtigen,<br />
müssen für den digitalen Test die<br />
Aufträge eines kompletten Jahres<br />
in zeitlicher Abfolge durchgespielt<br />
und dabei die gesamte Produktion<br />
berücksichtigt werden. Tausende<br />
Bestellungen, die in viele einzelne<br />
Auftragsteile heruntergebrochen<br />
und an hunderten Arbeitsplätzen<br />
bearbeitet werden, über<strong>for</strong>dern<br />
klassische Simulationswerkzeuge.<br />
Für die Situation und Aufgabe<br />
maßgeschneiderte Simulationen<br />
„rechnen effizienter“ und können<br />
die Aufgabe bewältigen.<br />
Für Expert:innen gilt es dann,<br />
das richtige Maß an Details zu<br />
finden: Nicht die genaueste<br />
Simulation ist gefragt, sondern die<br />
wirkungsvollste. Es gilt also, die<br />
wirtschaftliche Frage zu beantworten.<br />
Und für das Unternehmen<br />
zeigt sich dabei auch, ob die<br />
vorhandene Datenqualität für den<br />
zukünftigen Einsatz eines Digitalen<br />
Zwillings geeignet ist. Eine<br />
Simulation auf Projektbasis kann<br />
somit den Weg für die Simulation<br />
im laufenden Betrieb bereiten.
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