Eines der heißesten Gesprächsthemen in der Branche - und ein wichtiger Teil des Auftrags 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 leitende Angestellte in großen Unternehmen sprechen mit großer Dringlichkeit über die Bedeutung und das transformative Potenzial des digitalen Fadens. Es werden Artikel geschrieben und wichtige strategische Entscheidungen getroffen - manchmal ohne ein vollständiges Verständnis der Nuancen und der Komplexität dieser Technologie.
Meiner Meinung nach besteht das Problem darin, dass dieses Thema allzu oft auf theoretische oder allgemeine Weise diskutiert wird, was ein umfassendes Verständnis der damit verbundenen Herausforderungen und Chancen verhindern kann. Wir sollten uns also darüber im Klaren sein, was genau der digitale Faden ist, und die Auswirkungen im Kontext eines realistischen Beispiels bewerten.
Was sind Digital Thread und Digital Twin Technology?
Ein Großteil des modernen Lebens hat von der digitalen Vernetzung profitiert. Wir können mit Hilfe von Apps auf unseren Telefonen Bankgeschäfte tätigen, Kleidung bestellen, mit Menschen auf der ganzen Welt chatten und Mitfahrgelegenheiten ordern. Dieser digitale Wandel hat den Informationsfluss gestrafft, Barrieren abgebaut und Effizienzsteigerungen ermöglicht, die vor der Internetrevolution unvorstellbar waren.
Auch die Industrie hat von der Digitalisierung in Bereichen wie Konstruktion, Lieferkette und Produktionssteuerung profitiert.
Es gibt eine Vielzahl hervorragender Tools zur Lösung spezifischer geschäftlicher Probleme, und ein typisches Fertigungsunternehmen verfügt über Hunderte von Softwaretools, die verschiedene Anforderungen innerhalb des Unternehmens erfüllen. Diese Tools werden von verschiedenen Organisationseinheiten innerhalb des Unternehmens für Konstruktion, Fertigungstechnik, Qualität, Marketing, Einkauf, Versand usw. eingesetzt.
Warum sollten in der hypervernetzten Welt von heute nicht alle diese Tools miteinander kommunizieren können? Warum sollten Änderungsmitteilungen nicht nahtlos in die Produktion übergehen?
Es wird hart daran gearbeitet, dies zu verwirklichen, und man nennt es den digitalen Faden.
Der digitale Faden und allgemeine Dilemmas in der Fertigung
Der digitale Faden verbindet Systeme, die traditionell getrennt waren, wie z. B. Konstruktion und Fertigung, wodurch Fehlkommunikation zwischen den einzelnen Unternehmensbereichen vermieden und die Kosten für die Übertragung von Daten von einem System in ein anderes gesenkt werden. Obwohl es sich dabei oft um komplizierte Systeme handelt, ist das Kernkonzept einfach: nahtlose Kommunikation.
Wenn ein Konstrukteur eine Änderung an einem Produkt vornimmt, muss diese Änderung genehmigt und im gesamten Unternehmen umgesetzt 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 etwas länger werden. Das Verfahren würde einen Antrag auf technische Änderungen, eine Bewertung, Modellierung, Prüfung, Genehmigung, Freigabe von technischen Zeichnungen und Mitteilungen an die Fertigungsanlagen und die Lieferkette erfordern.
Anschließend müssen die alten Schrauben ausgemustert und neue Schrauben bestellt werden. Die neuen Schrauben, die im Werk eintreffen, müssen an den richtigen Arbeitsplatz gelangen, und Arbeitsanweisungen überarbeitet, genehmigt, ausgehängt und an das Werkspersonal verteilt werden. Ein Rütteltisch, auf dem zuvor die alten Schrauben präsentiert wurden, muss möglicherweise durch einen ersetzt werden, der für die längeren Schrauben ausgelegt ist. Bei Drehmomentwerkzeugen, mit denen die kürzeren Schrauben angezogen wurden, müssen möglicherweise die Drehmomentparameter angepasst werden.
Die Lösung solcher Probleme ist für viele der weltweit größten Industrieunternehmen und ihre Zulieferer eine Obsession. Moderne Lieferketten und sich schnell entwickelnde, anpassbare Produkte machen ein schwieriges Problem noch schwieriger.
Die gute Nachricht
Die gute Nachricht ist, dass viele Unternehmen wunderbare Werkzeuge entwickelt haben, um ihre Daten zwischen Konstruktionszentren, Zulieferern, Fertigungsbetrieben und anderen Teilen ihres Unternehmens zusammenzuführen. Lösungen von Unternehmen wie Siemens, Dassault Systems und anderen beseitigen aufgrund ihrer Vernetzung kostspielige Verzögerungen, Umschreibungen und Fehler.
Die schlechte Nachricht
Die Herausforderung besteht darin, dass nahezu alle Fertigungsbetriebe bei einer sehr einfachen Aufgabe Schwierigkeiten haben: der Kommunikation mit den Mitarbeitern in ihren Werken. Selbst die optimiertesten Arbeitsanweisungen den am besten integrierten Konstruktionssystemen sind immer noch darauf angewiesen, dass die Mitarbeiter von ihrer Arbeit aufblicken, um abstrakte Diagramme auf Papier oder einem Monitor zu interpretieren.
Nicht nur, dass die Zeit, die man mit dem Blick auf Papier und Monitore verbringt, anstatt aktiv zu arbeiten, eindeutig wertlos ist, es besteht auch ein enormes Risiko, dass jemand eine Anweisung falsch interpretiert oder die Anweisung aufgrund einer Ablenkung oder eines Fehlers im Kurzzeitgedächtnis nicht ausführt. Selbst Bediener, die glauben, sich alles gemerkt zu haben und gut damit umgehen zu können, werden aus reiner Gewohnheit Optionen mit geringem Durchsatz übergehen.
Der digitale Zwilling
Der digitale Zwilling ist ein virtuelles Modell einer bestimmten Instanz eines realen Prozesses, Produkts oder einer Dienstleistung: ein digitales Abbild, das in Verbindung mit seinem realen Gegenstück existiert.
Im Kontext der Fertigung umfasst der digitale Zwilling alle Informationen über Teile, Prozesse und Menschen, die in jedes Produkt einfließen. Er ist die logische Weiterentwicklung des digitalen Fadens: die Vorstellung, dass jede Information in jedem Schritt des Lebenszyklus eines Produkts - vom Konzept und der Informationsbeschaffung über die Konstruktion, die Fertigung, den Versand und den Garantieservice - verfolgt, überwacht und nahtlos integriert wird.
Betrachten Sie den digitalen Faden als die Geschichte eines Produkts und den digitalen Zwilling als ein vollständig gerendertes und sich ständig weiterentwickelndes Modell dieses Produkts.
Das Potenzial, das der digitale Zwilling freisetzt, ist aufregend. Mit einer Fülle relevanter Echtzeit-Informationen können Sie Prozesse verbessern, sich von Fehlern erholen und alle Aspekte Ihres Betriebs optimieren.
Es kann bei der Planung und beim Testen von enormem Wert sein, und der Umfang und die Spezifität der Datenerfassung sorgen für vollständige Transparenz während des gesamten Prozesses – und liefern beispiellose und unvergleichliche Einblicke in Ihren Workflow.
Wo AR in den Mix kommt
Stellen Sie sich vor, wie der digitale Zwilling eine Änderungsmitteilung aufgrund einer neuen Produktanforderung erleichtert. Augmented Reality bietet das Potenzial, die Übermittlung aktueller Informationen an die Bediener in der Fabrikhalle erheblich zu verbessern.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass es viele Formen der Augmented Reality gibt, und selbst die besten Plattformen leiden unter Hardware-Einschränkungen und ungenauen Anweisungen. Es ist ebenso wichtig, qualifizierte Autoren für Ihre Arbeitsanweisungen zu haben Arbeitsanweisungen es wichtig ist, einen qualifizierten CAD-Konstrukteur oder einen qualifizierten Maschinenbediener zu haben.
Selbst wenn der digitale Faden die Erstellung von Arbeitsanweisungen automatisiert, ist ein erfahrener Ingenieur mit Bewusstsein für menschliche Faktoren erforderlich, um sicherzustellen, dass Informationen so weitergegeben werden, dass sie von den Produktionsmitarbeitern leicht aufgenommen und genutzt werden können.
Hier kommt unsere Augmented-Reality-Software LightGuide (LGS) ins Spiel.
LGS bietet nicht nur die beste Mensch-Maschine-Schnittstelle auf dem Markt, die Technologie schließt auch die einzige verbleibende Lücke im nahtlosen digitalen Informationsfluss: vom Computer zum Menschen, der diese Informationen interpretieren und danach handeln muss. Mit anderen Worten: LGS spielt eine enorm wichtige Rolle, wenn es darum geht, den digitalen Faden und den digitalen Zwilling aus dem Bereich der Theorie in die praktische Anwendung im Alltag zu bringen.
Aus diesem Grund unterstützen wir bei der Einführung von LightGuide bei einem neuen Kunden stets die Erstellung der ersten Anweisungen und/oder Vorlagen, die für automatisch generierte Arbeitsanweisungen verwendet werden. Unsere Erstellungstechniken sind leicht zu kopieren, jedoch für Personen, die mit dieser Methode der Informationsvermittlung nicht vertraut sind, nicht ohne Weiteres ersichtlich.
Abschließende Überlegungen
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.