Eines der aktuell meistdiskutierten Themen in der Industrie – und ein wesentlicher Bestandteil der Mission von Organisationen wie dem Manufacturing times Digital institute (MxD) in Chicago – ist der digitale Faden und das damit verbundene Konzept des digitalen Zwillings.
Entscheidungsträger und Führungskräfte großer Unternehmen diskutieren mit großer Dringlichkeit über die Bedeutung und das transformative Potenzial des digitalen Fadens. Artikel werden verfasst und wichtige strategische Entscheidungen getroffen – manchmal ohne ein vollständiges und umfassendes Verständnis der Nuancen und Komplexitäten, die mit dieser Technologie verbunden sind.
Das Problem ist, dass dieses Thema meiner Meinung nach allzu oft theoretisch oder allgemein diskutiert wird, was ein umfassendes Verständnis der damit verbundenen Herausforderungen und Chancen erschweren kann. Lassen Sie uns daher genau definieren, was der digitale Faden ist, und seine Implikationen anhand eines realistischen Beispiels bewerten.
Was ist die Technologie des digitalen Fadens und des digitalen Zwillings?
Ein Großteil des modernen Lebens hat von der digitalen Vernetzung profitiert. Wir können Bankgeschäfte tätigen, Kleidung bestellen, mit Menschen auf der ganzen Welt chatten und Fahrten über Apps auf unseren Telefonen buchen. Diese digitale Transformation hat Informationsflüsse optimiert, Barrieren abgebaut und Effizienzsteigerungen ermöglicht, die vor der Internetrevolution undenkbar waren.
Auch die Industriewelt hat von der Digitalisierung in Bereichen wie Engineering-Design, Lieferkette und Produktionssteuerungssystemen profitiert.
Es gibt viele hervorragende Tools zur Lösung spezifischer Geschäftsprobleme, und ein typisches Fertigungsunternehmen verfügt über Hunderte von Software-Tools, die verschiedene Anforderungen innerhalb des Unternehmens erfüllen. Diese Tools werden von verschiedenen Organisationseinheiten innerhalb des Unternehmens für Bereiche wie Engineering-Design, Fertigungstechnik, Qualitätssicherung, Marketing, Einkauf, Versand usw. eingesetzt.
Warum sollten in der heutigen hypervernetzten Welt nicht all diese Tools miteinander kommunizieren können? Warum sollten technische Änderungsmitteilungen nicht nahtlos in die Produktion übergehen?
Es wird intensiv daran gearbeitet, dies zu realisieren, und dies wird als digitaler Faden bezeichnet.
Der digitale Faden und gängige Fertigungsdilemmata
Der digitale Faden verbindet traditionell getrennte Systeme, wie Konstruktion und Fertigung, wodurch Fehlkommunikationen zwischen den Unternehmensbereichen eliminiert und Kosten reduziert werden, die mit der Übertragung von Daten von einem System in ein anderes verbunden sind. Obwohl dies oft komplizierte Systeme beinhaltet, ist das Kernkonzept einfach: nahtlose Kommunikation.
Wenn ein Konstrukteur eine Produktänderung vornimmt, muss diese unternehmensweit genehmigt und implementiert werden. Dies erfordert oft Hunderte von Arbeitsstunden, um Informationen zu dokumentieren und relevante Inhalte zwischen verschiedenen Formularen zu kopieren.
Nehmen wir zum Beispiel an, eine einzelne Schraube muss geringfügig länger gemacht werden. Der Prozess würde eine technische Änderungsanfrage, Bewertung, Modellierung, Tests, Genehmigungen, die Freigabe von technischen Zeichnungen und Mitteilungen an Fertigungsstätten und Lieferkettensysteme erfordern.
Alte Schrauben müssen dann ausgemustert und neue bestellt werden. Neue Schrauben, die im Werk ankommen, müssen zur richtigen Arbeitsstation gelangen, und Arbeitsanweisungen müssen überarbeitet, genehmigt, veröffentlicht und entsprechende Mitteilungen an das Werkspersonal versandt werden. Ein Rütteltisch, der die alte Schraube präsentierte, muss möglicherweise durch einen für die längere Schraube konzipierten ersetzt werden. Drehmomentwerkzeuge, die die kürzere Schraube anzogen, müssen möglicherweise ihre Drehmomentparameter angepasst bekommen.
Die Lösung solcher Probleme ist eine Obsession vieler der weltweit größten Industrieunternehmen und ihrer Zulieferer. Moderne Lieferketten und sich schnell entwickelnde, anpassbare Produkte machen ein schwieriges Problem noch komplexer.
Die gute Nachricht
Die gute Nachricht ist, dass viele Unternehmen hervorragende Tools entwickelt haben, um ihre Daten zwischen Designzentren, Lieferanten, Fertigungsstätten und anderen Teilen ihres Unternehmens zu verwalten. Lösungen von Unternehmen wie Siemens, Dassault Systems und anderen eliminieren kostspielige Verzögerungen, Übertragungsfehler und Irrtümer durch ihre Vernetzung.
Die schlechte Nachricht
Die schlechte Nachricht ist, dass fast die gesamte Fertigungsindustrie bei einer sehr einfachen Aufgabe versagt: der Kommunikation mit den Personen, die in ihren Werken arbeiten. Selbst die optimiertesten Arbeitsanweisungen mit den am besten integrierten Designsystemen sind immer noch darauf angewiesen, dass die Mitarbeiter von ihrer Arbeit wegschauen, um abstrakte Diagramme auf Papier oder einem Monitor zu interpretieren.
Es gibt nicht nur eindeutig nicht-wertschöpfende Zeit, die mit dem Betrachten von Papier und Monitoren statt mit aktiver Arbeit verbunden ist, sondern es besteht auch ein enormes Risiko, dass jemand eine Anweisung falsch interpretiert oder aufgrund einer Ablenkung oder eines Kurzzeitgedächtnisfehlers nicht ausführt. Selbst Bediener, die glauben, alles auswendig zu kennen und gut zu beherrschen, werden aus reiner Gewohnheit Optionen mit geringer Häufigkeit überspringen.
Der digitale Zwilling tritt auf den Plan
Der digitale Zwilling ist ein virtuelles Modell einer spezifischen Instanz eines realen Prozesses, Produkts oder einer Dienstleistung: eine digitale Replik, die in Verbindung mit ihrem realen Gegenstück existiert.
Im Fertigungskontext umfasst der digitale Zwilling jede Information über Teile, Prozesse und Personen, die in jedes Produkt einfließt. Er ist die logische Weiterentwicklung des digitalen Fadens: die Vorstellung, dass jede Information in jedem Schritt des Produktlebenszyklus – von der Konzeption und Informationsbeschaffung über Design, Fertigung, Versand bis hin zum Garantieservice – verfolgt, überwacht und nahtlos integriert wird.
Stellen Sie sich den digitalen Faden als die Geschichte eines Produkts vor – und den digitalen Zwilling als ein vollständig gerendertes und sich ständig weiterentwickelndes Modell dieses Produkts.
Das Potenzial, das der digitale Zwilling erschließt, ist vielversprechend. Eine Fülle relevanter Echtzeitinformationen ermöglicht es Ihnen, Prozesse zu verbessern, sich von Ausfällen zu erholen und alle Aspekte Ihres Betriebs zu optimieren.
Es kann bei der Planung und Prüfung von enormem Wert sein, und das Volumen und die Spezifität der Datenerfassung bieten vollständige Transparenz über den gesamten Prozess hinweg – was zu beispiellosen und unvergleichlichen Einblicken in Ihren Workflow führt.
Wo AR ins Spiel kommt
Betrachten Sie, wie der digitale Zwilling eine technische Änderungsmitteilung basierend auf einer neuen Produktanforderung erleichtert. Augmented Reality bietet das Potenzial, die Kommunikation aktueller Informationen an Bediener in der Fertigung erheblich zu verbessern.
Um es klar zu sagen: Es gibt viele Formen von Augmented Reality, und selbst die besten Plattformen leiden unter Hardware-Einschränkungen und grob erstellten Anweisungen. Es ist genauso wichtig, qualifizierte Autoren für Ihre AR-Arbeitsanweisungen zu haben, wie einen qualifizierten CAD-Konstrukteur oder einen qualifizierten Maschinenbediener.
Selbst wenn der digitale Faden die Erstellung von Arbeitsanweisungen automatisiert, bedarf es eines erfahrenen Ingenieurs mit Kenntnissen der menschlichen Faktoren, um sicherzustellen, dass Informationen so geteilt werden, dass sie von den Produktionsmitarbeitern leicht aufgenommen und genutzt werden können.
Hier kommt unsere Augmented-Reality-Software, LightGuide Systems (LGS), ins Spiel.
LGS bietet nicht nur die führende Mensch-Maschine-Schnittstelle auf dem Markt, sondern die Technologie schließt auch die einzige verbleibende Lücke im nahtlosen Informationsfluss des digitalen Fadens: vom Computer zum Menschen, der diese Informationen interpretieren und darauf reagieren muss. Mit anderen Worten spielt LGS eine enorm wichtige Rolle dabei, den digitalen Faden und den digitalen Zwilling aus dem Bereich der Theorie in die praktische alltägliche Anwendung zu überführen.
Aus diesem Grund unterstützen wir bei der Implementierung von LightGuide Systems bei einem neuen Kunden stets die Erstellung des ersten Satzes von Anweisungen und/oder Vorlagen, die für automatisch generierte Arbeitsanweisungen verwendet werden. Unsere Erstellungstechniken sind leicht zu übernehmen, wären aber für Personen, die mit dieser Methode der Informationsvermittlung nicht vertraut sind, nicht offensichtlich.
Abschließende Gedanken
Kurz gesagt hat der Digital Thread in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht und vernetzt heute nahezu alle digitalen Systeme innerhalb von Unternehmen. Menschen sind jedoch keine digitalen Systeme – Informationen erreichen Mitarbeitende oft nur lückenhaft, und Rückmeldungen aus ihrer Arbeit werden ebenso unvollständig erfasst. Augmented Reality schließt diese Lücken deutlich effektiver als herkömmliche Methoden.