Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Digitaler Zwilling

Änderungen virtuell absichern

Prozess variieren? Aber mit Sicherheit!
Der Auftrag für das Sonderprodukt ist auf direktem Weg in der Fertigung angekommen. Aber ist es überhaupt produzierbar? Die Produktentwickler müssen zuerst sicherstellen, dass der Platz für den Schriftzug reicht und keine anderen unerwarteten Konflikte auftreten. Solche Fragen lassen sich in einem digitalen Zwilling klären, dem virtuellen Abbild einer Fertigungseinrichtung. Er spiegelt nicht nur Geometrie und Aufbau, sondern auch das Verhalten der Anlage – wie detailliert, das hängt vom Einsatzbereich ab.

Vielseitiges Werkzeug

Auf der Messe zeigen wir einen digitalen Zwilling, der mit einer kleinen Demofabrik synchronisiert ist. Zahlreiche Sensoren, physisch und virtuell, geben laufend den Betriebsstatus der realen Fertigungsstationen an den Zwilling weiter. Er erlaubt es einerseits, die Fertigung von Produktvarianten virtuell durchzuspielen, ehe sie real hergestellt werden – oder zu prüfen, ob und wie neue Anlagen in die vorhandene Fertigung eingebunden werden können. So können Varianten von Produkten und Anlagen schnell abgesichert werden. Andererseits kann über den Zwilling die reale Fertigung beeinflusst werden: Wird eine virtuelle Kollision provoziert, stoppt die reale Produktion. Das ließe sich für vorausschauendes Monitoring nutzen: Wäre das virtuelle Abbild der realen Produktion ein paar Sekunden voraus, könnten Zusammenstöße ohne physische Sensoren vermieden werden. Hier kommt auch der Aspekt Smart Data ins Spiel: Mit den Daten, die die Maschinen im Betrieb produzieren, kann die vorlaufende virtuelle Produktion ständig optimiert werden.

Wen wollen wir damit erreichen?

Das Exponat wendet sich schwerpunktmäßig an produzierende Unternehmen und Maschinenhersteller. Gemeinsam mit Ihnen möchten wir Szenarien definieren, in denen sich der Einsatz digitaler Zwillinge lohnen würde. Im nächsten Schritt wird der Use Case genau definiert – so wird sichergestellt, dass nur die Aspekte der Fertigung in das digitale Abbild übernommen werden, die dem Unternehmen einen Mehrwert verschaffen. Zuletzt werden die entwickelten Szenarien prototypisch realisiert – so wird der Nutzen des Zwillings für das Unternehmen greifbar, eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung im großen Stil.