AUTOMATISIERUNG » Elektrotechnische Bauelemente/Digitaler Zwilling Ein Verdrahtungsroboter schließt danach die Arbeiten ab. „Der Digitale Zwilling mit einer anschließenden Vorkonfektionierung kann helfen, die Bestückungszeit im Schaltschrankbau um bis zu 90 % zu reduzieren“, lautet das Fazit einer Studie der Universität Stuttgart (Institut für Steuerungstechnik und Werkzeugmaschinen, Schaltplan 4.0, Stuttgart 2017). Ähnliche Schritte sind auch in der mechanischen Bearbeitung möglich. Der digitale Zwilling bildet hier die Basis für native CNC-Bearbeitungsdaten, die die weitere Automatisierung steuern. Vielfach wird gegen derart tiefgreifende Maßnahmen eingewandt, sie seien nur bei hohen Stückzahlen wirtschaftlich sinnvoll; der Aufwand für die Modellierung eines virtuellen Schaltschranks mache die Einsparungen bei der Verdrahtung wieder zunichte. Doch das stimmt nicht, zumindest, solange der Anwender die erarbeiteten Modelle durchgängig – zum Beispiel für den Aufbau einer vollständigen Artikeldatenbank – nutzt. Denn auf einer solchen Grundlage können Konstruktionsabteilungen deutlich effizienter arbeiten. Datenmodelle klären die Details ‚im Gespräch‘ Die Suche nach Informationen verkürzt sich auf ein Minimum. Zeitraubende De- Nachgefragt: Digitale Zwillinge in der Praxis nutzen KEMKonstruktion|Automation: Das Thema des digitalen Zwillings wird schon länger diskutiert, kommt jetzt aber erkennbar in der Praxis an. Warum dauert es relativ lange, bis solch eine Technologie genutzt wird? Dr. Kurt D. Bettenhausen (Harting): Mit ersten Ideen zum digitalen Zwilling bin ich selbst in der Tat vor über 20 Jahren in Berührung gekommen. Entscheidend für den Einzug in die Praxis ist, dass die Technologie nutzbar ist und Vorteile im täglichen Einsatz verspricht. Denken wir etwa an einen Betriebsleiter in der Fertigungsindustrie, der auch juristisch Verantwortung trägt – für ihn sind Einsetzbarkeit und Nutzen die entscheidenden Größen. Dazu kommt: Gerade in der Bild: Harting Digitalisierung geht es auch darum, die eigene Belegschaft zu überzeugen und mitzunehmen – erst dann kann der Einsatz digitaler Zwillinge erfolgreich sein. Das ist angesichts der verschiedenen Charaktere keine einfache Aufgabe. Nicht alle sind Technik-Nerds, die neue Technologien immer schnell ausprobieren wollen. KEMKonstruktion|Automation: Welche Tipps können Sie Unternehmen geben, die den digitalen Zwilling nun einsetzen wollen? An erster Stelle ist hier die Führungsetage gefragt – sie muss Digitalisierung vorleben. Nur auf diese Weise lassen sich die Mitarbeitenden mitnehmen. Der zweite Punkt ist das Denken in Prozessen – bis hin zum Kunden, »Um Digitalisierung erfolgreich zu nutzen, ist zuerst die Führungsetage gefragt, dann das Denken in Prozessen. Das Infragestellen der eigenen Prozesse führt zum Erfolg.« Dr.-Ing. Kurt D. Bettenhausen, Vorstand ‚Neue Technologien und Entwicklung‘ bei der Harting Technologiegruppe über alle Unternehmensteile hinweg. Habe ich diese Prozesse definiert, kann ich sie konsequent digitalisieren. Das wiederum ermöglicht es mir, den Prozess auch zu automatisieren – und damit die Vorteile zu nutzen. Definiere ich die zugrundeliegenden Prozesse nicht sauber, entsteht ein hoher Aufwand für das Customizing und am Ende stecke ich in einer riesigen Komplexitätsfalle. Um den digitalen Zwilling für inzwischen über 18.000 Produkte anbieten zu können, wurde bei Harting beispielsweise der Schritt hin zum PLM 2.0 gemacht. So konnten wir die Grundlage für die Bereitstellung und Nutzung der digitalen Zwillinge legen. Anstelle des Customizings trat bei uns die Erkenntnis, dass wir besser den ein oder anderen Ablauf ändern – Sonderfälle gibt es damit nur noch in weniger als fünf Prozent aller Fälle. Andernfalls verlagert man nur den Aufwand von denen, die für den Prozess verantwortlich sind, zu denen, die den Prozess abbilden – und das nur, weil erstere den Prozess nicht verschlanken wollen. Das ist gerade bei zum Teil gewachsenen Abläufen mit dahinter stehenden Strukturen keine einfache Aufgabe. Gerade das Infragestellen der eigenen Prozesse führt letztlich aber zum Erfolg. Auf diese Weise wird auch Komplexität handhabbar. 46 KEMKonstruktion|Automation » 11 | 2023
tails wie Mindestabstände, Verkabelungsräume und Befüllungsgrade von Kabelkanälen werden von den Regelwerken der digitalen Zwillinge automatisch eingehalten. Die Datenmodelle für Litzenlängen und CNC-Bearbeitung werden allein durch die Interaktion der Komponenten untereinander im System erzeugt. Die Bauteile selbst sind ‚intelligent‘, sie wissen, was sie können, benötigen und wie sie miteinander verknüpft werden. Der Elektro-Konstrukteur kann sich unterdessen auf die wertschöpfenden Tätigkeiten fokussieren: die funktionale Entwicklung. Eine besondere Rolle kommt in diesem System den Herstellern von Schaltschrank-Komponenten zu. Denn nur, wenn sie ihre Teile mit vollständigen digitalen Zwillingen versehen, die ohne große Adaption genutzt werden können, funktioniert das Konstrukt. Harting unterstützt bereits seit Jahren die virtuelle Modellierung seiner Komponenten, indem es Daten für verschiedene E-CAD-Systeme wie Eplan oder Zuken E3 zur Verfügung stellt – wobei die Qualität für die Anwendung in den jeweiligen Systemen vorab geprüft ist. Gesucht: Einheitliche Standards Die Formate für digitale Zwillinge sind allerdings in der Regel proprietär, was eine besondere Herausforderung darstellt. Denn die Komponenten-Hersteller müssen erheblichen Aufwand betreiben, um die vielen in der Industrie verwendeten Formate bereitzuhalten. Der Anwendungsbereich beschränkt sich meist auf ein System, etwa einen Schaltschrank, und lässt sich nicht über Systemgrenzen transferieren. Ein einheitlicher Datenstandard für digitale Zwillinge wäre der Schlüssel für eine weitere Verbreitung dieses überaus effizienten Ansatzes. Harting treibt die offene Standardisierung des digitalen Zwillings weiter mit voran. Unter dem Dach der Industrial Digital Twin Association (IDTA) und zusammen mit Microsoft, Siemens und SAP hat die Harting Technologiegruppe einen Technologie-Demonstrator entwickelt, der zeigt, wie die Standardisierung von Daten für industrielle Anwendungen genutzt werden kann. www.harting.com Messe SPS: Halle 10.0, Stand 130 INFO Mehr zu den digitalen Zwillingen von Harting: hier.pro/QVTTP Besuchen Sie uns auf der SPS 2023 in Halle 2 Stand 310 We keep your industry alive Unsere Leitungen sind die Lebensadern der Industrie und verteilen Energie dorthin, wo sie gebraucht wird. Wir liefern zuverlässige Verbindungen für Ihr Projekt, für Ihr Unternehmen, für Ihre Branche. www.lapp.com Jetzt kostenloses Messeticket sichern! KEMKonstruktion|Automation » 11 | 2023 47
