[ Interview 4.0 ] Die Leistungsfähigkeit des digitalen Zwillings nutzen, um eine Industrieumgebung zu modellieren

Der digitale Zwilling als Leistungswerkzeug für die Industrie

Der digitale Zwilling oder Digital Twin ist ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts. In den meisten Fällen sind die in Industrieumgebungen eingesetzten digitalen Zwillinge Innovationswerkzeuge für die Simulation von Prozessen und/oder die Analyse von Leistungskennzahlen.

Um darüber zu sprechen, was den von Zozio konzipierten digitalen Zwilling von anderen Tools auf dem Markt unterscheidet, haben wir Walter Gabriel, unseren CTO (Chief Technical Officer), interviewt.

Zozio: Walter, kannst du uns mehr über den Nutzen des Digital Twin erzählen?

Walter: Wenn man von einem digitalen Zwilling spricht, meint man in der Regel ein Werkzeug, das weit von der Wertschöpfungskette entfernt ist. Es erlaubt, Umgebungen zu simulieren, Verhaltensweisen vorherzusagen und Fehler bei der Konzeption eines Produkts oder sogar einer Fabrik zu vermeiden. Eine solche Simulation kann als Denkgrundlage und Entscheidungshilfe für mehrere Anwendungsfälle dienen:

• Die Positionierung einer Maschine überdenken,

• Produktionsflüsse oder Logistikflüsse optimieren,

• Das Verhalten kollaborativer Roboter und ihre Bewegungen in der physischen Welt optimieren,

• Jede Art von Situation analysieren und die damit verbundenen Risiken simulieren.

Wenn die Fabrik vier Jahre später entstanden ist und zwei Jahre danach die Produktion aufnimmt, wird ihr endgültiges Design durch den Abgleich der verschiedenen, dank der Simulation aufgestellten Hypothesen geprägt sein, und die besten Optionen werden ausgewählt worden sein.

Zozio: Und wie sieht es mit dem speziellen Nutzen des von Zozio entwickelten digitalen Zwillings aus?

Walter: Bei Zozio bieten wir keine Simulation an, sondern eine Modellierung des physischen Raums in Verbindung mit Echtzeit-Flussdaten. Wir modellieren die Produktionsmittel, die Behälter, das WIP (Ware in Arbeit) und die Fabrik selbst, um ihr digitales Abbild zu erhalten. Es ist in der Cloud zugänglich und liefert Schlüsseldaten, die von allen geteilt werden können.

Mit der Art von digitalem Zwilling, die wir entwickeln, haben unsere Kunden Zugang zu Informationen im digitalen Format, um die Rückverfolgbarkeit und die Zusammenarbeit (Informationsaustausch) in Echtzeit aus einer „Single Source of Truth“ (Anm. d. Red.: single source of truth) zu steuern. Unser Tool ist darauf ausgelegt, Informationen zu zentralisieren und am richtigen Ort bereitzustellen. Diese Bündelung trägt zu einer besseren Ergonomie bei und zur Entstehung zusätzlicher Daten.

Zozio: Wer ist die Zielgruppe solcher Tools?

Walter: Das sind eher die Bediener und Manager vor Ort, Produktionsexperten, die diese Art von Informationen benötigen. Sie verfolgen zum Beispiel in der Kosmetikbranche die Status der Tanks (Reinigung, Desinfektion, leer, voll …) oder der Behälter mit den darin gelagerten Säften, und möchten ihre Position innerhalb der Fabrik, aber auch bei externen Subunternehmern kennen. Sie wollen wissen, welcher Behälter verfügbar ist und wie viele gebunden sind, sowie jeden weiteren Zustand in Bezug auf Wartung, Zertifizierung, Qualität …

Zozio: Welche KPIs interessieren sie am meisten?

Walter: Wir können zahlreiche KPI-Typen bereitstellen, die auf Daten wie den Status basieren und aus denen wir Auslastungsgrade oder durchschnittliche Dauern je Schritt ableiten. Die Konfiguration der Felder ist über unsere Plattform einfach, man arbeitet wie in einer Excel-Tabelle. Wir können mit einer großen Vielfalt an Feldern aus unterschiedlichen Quellen arbeiten, wie zum Beispiel:

– Felder, die aus dem ERP extrahiert werden, – Felder aus manuellen Erfassungen wie Ereignissen (Übergang in die Wartung, Qualität, Transport zu Subunternehmern) und Erfassungen von Problemen (Blockade, Lieferverzug …), – Felder zu Geolokalisierungsdaten (Produktionszonen oder Industriestandort), – Felder, die das Ergebnis automatischer Regeln sind, die wir konfiguriert haben, um einen Geschäfts- oder Logistikprozess zu modellieren.

Zozio: Welchen Vorteil bietet es, auf ROBIN, unsere Software, zu setzen statt auf ein ERP oder ein MES?

Walter: Unsere Software kann die Daten dieser Systeme übernehmen, wenn sie bereits im Informationssystem (IS) der Fabrik vorhanden waren, und auf Basis dieser Daten können wir präzisere Informationen in Echtzeit liefern, kombiniert mit Geolokalisierungsdaten.

In der Regel ist die Person, die die Datentabellen im ERP konfiguriert, ein Spezialist (Berater, Entwickler, IT-Spezialist). Die Besonderheit unserer Plattform ROBIN gegenüber einem ERP oder einem MES ist, dass man Mitarbeitende darin schulen kann, bei diesen Themen selbstständig zu sein, ohne Spezialisten zu sein. Unsere Kunden schätzen die schnelle, sogenannte „No-Code“-Konfiguration, die keine technischen Vorkenntnisse erfordert – vor allem aber keine zusätzliche Dienstleistung nötig macht.

Die Ergonomie dieses No-Code-Systems ermöglicht es, die Modellierung der Assets und die Aktualisierung ihrer Eigenschaften mithilfe automatischer Regeln und/oder Formulare in einem Zug zu erledigen. Die Konfiguration von Visualisierungsoberflächen oder Widgets (Bestandstabellen, Karten, Diagramme und Kennzahlen) liefert in wenigen Klicks einen Gesamtüberblick über die erzeugten Informationen.

Mit einer Software wie Apriso, um nur eine zu nennen, hätte man mehrere Exporte von Datentabellen erzeugen müssen, um einerseits diese Informationen zu erhalten und andererseits die Produktion zu optimieren. Nichts davon wäre automatisiert gewesen.

Zozio: Was muss der Kunde für die Einrichtung des digitalen Zwillings seines WIP bereitstellen?

Walter: Wenn man Produktionsmittel verfolgt, brauchen wir eine Excel-Tabelle, um die Liste der Assets zu initialisieren. Um die Rückmeldung von Daten in Echtzeit einzurichten, verbinden wir das ERP mit unserer Plattform ROBIN, um den Stand der Werte und Felder dieser Assets zu erfassen oder neue Fertigungsaufträge (FA) abzurufen.

Wenn ein IoT-Rollout geplant ist, erstellen wir ein Lastenheft, das eine feste Infrastruktur mit Ankern, ein Gateway und mobile Tags umfasst, alles ohne Verkabelung. Die Installation kann auf Wunsch vom Kunden selbst durchgeführt werden, da unsere Geolokalisierungstechnologien sehr einfach einzusetzen sind.

Anschließend organisieren wir mit dem Kunden einige Schlüsseltermine rund um das Projekt, um zu klären, welche Felder übernommen und welche ergänzt werden müssen. Danach wird die Plattform konfiguriert, nachdem die Assets modelliert und die verschiedenen für Bediener und Manager nötigen Oberflächen durchdacht wurden.

Der Kunde stellt uns außerdem einen Plan seines Industriestandorts zur Verfügung – aktuell und maßstabsgetreu. Anhand dieses Plans kann er die Position seiner Assets und deren Bewegungen in Echtzeit sowie alle gemeinsam vordefinierten Felder und Attribute visualisieren. Mit dem Filter- und Ansichtssystem kann er außerdem von einer Gesamtkarte zu einer Karte wechseln, die zum Beispiel den Wartungsarbeiten gewidmet ist.

Zozio: Wie nimmt der Kunde den Wert des digitalen Zwillings wahr?

Walter: Unsere Kunden schätzen es, dass sie mit wenigen Klicks und in unterschiedlichen Formen Zugriff auf Informationen erhalten. Oft liegt das Problem nicht darin, dass diese Informationen fehlen, sondern dass sie vor Ort nicht zugänglich sind. Die Bediener haben keine Zeit und wissen nicht immer, wie man eine SAP-Abfrage durchführt, um an eine Information zu gelangen. Wir geben ihnen deshalb Zugriff auf diese Daten und ergänzen sie um Geolokalisierung, damit sie weniger Zeit mit Suchen verbringen (im Schnitt 30 Min. pro Tag und Bediener).

Unser Ziel ist es, uns an die Prozesse unserer Kunden anzupassen und auf alles, was sich ändern muss, schnell zu reagieren, etwa auf die Art der zu verfolgenden Assets (Tank, Container, IBC, Gabelstapler …). Neue Objekte werden in SAP nicht unterstützt. Auf unserer Plattform ROBIN sind wir nicht eingeschränkt und können sehr einfach jeden neuen Typ von zu verfolgenden Objekten anlegen.

Was wir anbieten, ist also ein automatisiertes Steuerungswerkzeug, das zeitraubende Routinen eliminiert und die Qualität sowie die Arbeitsbedingungen der Produktionsexperten vor Ort verbessert.

Ein Interview mit Walter Gabriel, CTO von Zozio.