Ein digitaler Zwilling hilft Fertigungsunternehmen, Unregelmäßigkeiten zu ermitteln und zu verhindern

Eine fortschrittliche Kombination aus Edge und Cloud Computing ermöglicht Unternehmen datengesteuerte Analysen und Prognosen durchführen zu können: Die Verwaltung im Fertigungsbetrieb wird prädiktiv anstatt reaktiv.

Diesen Service bietet Brick Reply an, das auf Lösungen für die Verwaltung des Fertigungsbetriebs spezialisierte Unternehmen. Brick Reply hat seine proprietäre, cloud-basierte Brick Reply-Suite durch eine Ad-hoc-Anwendung erweitert. Diese stellt mit Hilfe von Technologien für Simulation und Künstlicher Intelligenz dem Personal für Überwachung und Fertigung ein Tool zur vorausschauenden Analyse bereit. Das Tool leitet bei möglichen prozessbedingten Abweichungen proaktiv zur optimalen Lösung.

Die neue Anwendung „Shop-floor Digital Twin“ ermöglicht Unternehmen präventive Maßnahmen, da das System außergewöhnliche Situationen erkennen kann, die Aufmerksamkeit und Prozesskorrekturen erfordern – noch bevor diese zu einem Problem oder einer Unterbrechung führen. Die vorausschauende Funktion umfasst sowohl die Qualitätskontrolle des gefertigten Materials als auch die Instandhaltung der Maschinen. Die eingeführten Simulationstechnologien ermöglichen zusammen mit der Funktion zur prädiktiven Analyse eine Vorab-Darstellung von Situationen, die im Laufe der Zeit zu einer Abweichung von Prozessen führen kann.

Die Lösung unterstützt die Führungsebene des Unternehmens beim proaktiven Management des Prozesses und ermöglicht langfristige „Was wäre wenn“-Analysen für verschiedene Szenarien. Dies betrifft auch Änderungen in Zusammenhang mit neuen Organisationsmodellen, die Einführung neuer Produkte oder neue Geschäftsszenarien.

Mit Hilfe der Lösung „Shop-floor Digital Twin“ erstellen Unternehmen ein dynamisches Modell, das sich selbst aktualisieren und in Echtzeit an das Verhalten der Produktionslinie anpassen kann. Das Modell wird virtuell auf dem Digital Twin reproduziert. Dabei werden Echtzeit-Daten aus dem Maschinenbetrieb in der Anlage genutzt, was über das klassische Paradigma von Simulationen auf Basis statischer Daten hinausgeht.

Das Modell wird durch die Daten und Informationen gesteuert, die im Feld mit Hilfe der Edge-Komponenten gesammelt werden und die auf Basis des neuen IoT-Gateways das Erfassen großer Datenmengen erleichtern (z.B. aus Sensoren, Maschinen, Energie- und Sicherheitssystemen und selbstfahrenden Fahrzeugen). Diese Daten werden entsprechend gefiltert, vorverarbeitet und in die Cloud übertragen. Dort speisen sie zusammen mit der virtuellen Darstellung der Fertigungsebene (geometrische und physische Eigenschaften, Regeln und Betrieb), den von den Modulen der Plattform gesammelten Daten sowie den Daten externer Systeme den zugrunde liegenden Datenpool des Shop-floor Digital Twin.

Die virtuelle Darstellung der Fabrik, die aktuelle Aktivitäten ihres physischen Zwillings in Echtzeit nachbildet, simuliert zukünftiges Verhalten und stellt verlässlich Abweichungen von den Standardprozessen durch die Anwendung von Machine Learning-Technologien fest.

Durch die Einführung der Plattform von Brick Reply und der Komponente Shop-floor Digital Twin ist es Unternehmen möglich, die Management-Strategie ihres Fertigungsprozesses zu ändern. Sie nutzen die vorausschauende Kapazität, deren Genauigkeit sehr stark von den aktualisierten und bereinigten Daten abhängt. Diese von der „Edge“ gesammelten Daten fließen in schlanker, schneller und wirtschaftlicher Form in die Cloud und beliefern so den Digital Twin.