Liebe Unternehmensgestalter, Produktivitäts-Jäger, Macher und Umsetzer!
Ich habe aktuell das Vergnügen mit einem starken Kooperationspartner an interessanten Automatisierungs-Projekten zu arbeiten. Immer, wenn es um Investitionen geht, möchten wir uns im Vorfeld die bestmögliche Entscheidungsbasis schaffen. So erhöhen wir die Sicherheit, dass das investierte Geld auch das zurückliefert, was wir erwarten.
Der Umfang der Projekte kann sehr unterschiedlich sein. Wir können uns dabei Automatisierungen von bestehenden Fertigungsprozessen genauso vorstellen wie die Planung einer Gebäudeerweiterung. Auch die Konzeptionierung ganzer Standorte kann im Vorfeld digital erfolgen.
Die Technologien dafür sind so vielfältig wie die Anwendungsmöglichkeiten. Daher geht es im heutigen Newsletter darum die verschiedenen Ausbaustufen der virtuellen Inbetriebnahme zu beschreiben.
Konkret unterscheiden wir in:
- Animation
- Simulation
- Virtuelle Inbetriebnahme
Abhängig vom Projektumfang und dem Investitionsvolumen hat jede Lösung ihren Platz. Auch können die unterschiedlichen Anwendungen nicht zu jedem Zeitpunkt realisiert werden, da es mit zunehmender Komplexität auch entsprechende Voraussetzungen braucht. Schauen wir uns das also genauer an:
1. Animation
Eine Animation kann, wie auch eine Simulation, im Erscheinungsbild einfach und 2-dimensional bis hin zu hochauflösend 3-dimensional sein. Es ist eine visuelle Darstellung von Prozessen oder Anlagen. Es ist eine effektive Methode, um komplexe Abläufe verständlich darzustellen und zu präsentieren.
Die Animation ist nicht interaktiv und kann im Wesentlichen nur angesehen werden. In 3-dimensionalen Darstellungen kann man sich gegebenenfalls frei bewegen und so den Blickwinkel verändern.
In Konzeptions- und Angebotsphasen werden Animation oft dazu verwendet, um den Entscheidungsträgern ein möglichst klares Bild zu vermitteln. Die Wirksamkeit oder gar klare Werte können daraus aber nicht abgeleitet werden.
2. Simulation
Die Simulation geht über die Animation hinaus. Mit einer Simulation kann man aktiv arbeiten und das Verhalten von Systemen unter verschiedenen Bedingungen analysieren. Mit Hilfe von mathematischen Modellen, welche in der Simulation integriert sind, können Auswirkungen berechnet werden, wenn man verschiedene Eingabeparameter ändert.
Die Änderungen können verschiedene Szenarien abbilden. So lassen sich zum Beispiel Materialflüsse simulieren und konkrete Fragen beantworten wie „Wie verändert sich der Output, wenn ich die Taktzahl einer bestimmten Arbeitsstation verändere?“.
Eine Simulation kann auch dazu dienen Schwachstellen zu identifizieren. Daher werden Simulationen oft zur Prozessoptimierung verwendet. Außerdem kann eine Simulation auch künftige Szenarien abbilden und somit als Vorhersagemodell genutzt werden. Abhängig von der Detailtiefe der Daten, kann man mit Hilfe von Simulationen Projekte der Vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) oder Vorausschauenden Qualität (Predictive Quality) aufbauen.
3. Virtuelle Inbetriebnahme
Die Virtuelle Inbetriebnahme ist definitiv die Königsdisziplin der 3 Ansätze. Sie erfordert eine detaillierte Abbildung der Realität und stellt so den höchsten Anspruch an die Menge und Genauigkeit von Daten. Wegen des hohen Vorbereitungsaufwands eignet sie sich eher für höhere Investitionsvorhaben.
Exakte, virtuelle Abbilder von physischen Systemen ermöglichen eine vollständige Testung und Steuerung der Prozesse. In der digitalen Welt lassen sich alle Abläufe genau wie in der echten Welt testen. Hier werden Fragen beantwortet wie: „Reicht die Dimensionierung des Roboterarms aus, um alle Operationen auszuführen?“ oder „Sind in der Ausführung der Arbeitsschritte Objekte des Arbeitsplatzes im Weg?“.
Mit der virtuellen Inbetriebnahme kann man die Industrialisierungsphase erheblich verkürzen. Gleichzeitig kann man sich vor hohen Kosten durch nötige Umbauarbeiten schützen.
Ein weiterer positiver Effekt besteht darin, dass das digitale Modell in weiterer Folge für Optimierungen und Simulation verschiedener Szenarien verwendet werden kann. Die Dimension des digitalen Zwillings ist beliebig skalierbar. So können Tests für einzelne Arbeitsplätze durchgeführt oder der reibungslose Ablauf des neuen Flughafens getestet werden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass jede Stufe der digitalen Abbilder und Funktionen seine Berechtigung hat. Wie ist deine Erfahrung mit dem Thema?
Wenn du auf der Suche nach kompetenten Umsetzungspartnern für deine Animation, Simulation oder virtuelle Inbetriebnahme bist, dann kontaktiere uns gerne!
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Martin Posarnig