Softwarelösungen, um Prozesse zu digitalisieren

Um smarte, vernetzte Produkte zu entwickeln, sind Hersteller auf eine Vielzahl von verschiedenen Designbereichen angewiesen. Unternehmen müssen mechanische Hardware, elektronische Hardware, elektrische Systeme, Onboard-Software und Datenströme entwickeln, um das Produkt mit einer IoT-Plattform zu verbinden. In der Umfrage wurden folgende Themen im Produktdesign hervorgehoben:

• Verwendung von Digital Twins. Die meisten fortschrittlichen Unternehmen verwenden virtuelle Definitionen von Produktdesigns oder digitale Zwillinge, um verschiedene Design-Iterationen zu entwickeln, zu untersuchen und zu bearbeiten. Durch den Einsatz von Automatisierungstechnologien zur Unterstützung des generativen Designs und der generativen Entwicklung erhalten Ingenieure Vorteile bei der mechanischen Entwicklung, der elektrischen Entwicklung und der elektronischen Entwicklung. Diese Verfahren und Tools können den Entwicklungsprozess beschleunigen und ermöglichen es Ingenieuren, den Designbereich umfassender zu erforschen.
• Frühzeitige Simulation und Analyse. Diese zusätzliche Anwendung des Digitalen Zwillings ermöglicht es dem Entwicklungsteam, verschiedene Designbereiche besser in ein einziges Produkt zu integrieren. Das Management struktureller Spannungen ist für mechanische Hardware entscheidend. Signalintegrität ist der Schlüssel zu Elektronik und elektronischen Systemen. Durch frühzeitige Simulation und Analyse können Ingenieure bereits während der Erprobung verschiedener Design-Iterationen die Leistung überprüfen. Das Ergebnis sind weniger Testrunden und Wiederholungen.
• Erstellen, Verwalten und Verteilen von Dokumentation. Da die Komplexität der Produkte zunimmt, ist der Zugang zu einer guten Dokumentation wichtiger denn je. Viele Unternehmen stellen auf die Verwendung eines digitalen Modells als einzige Referenzquelle für den gesamten Produktentwicklungsprozess um. Die richtigen Praktiken und Werkzeuge sind natürlich der Schlüssel zur Erstellung der Dokumentation, aber auch die Verwaltung und gemeinsame Nutzung der Dokumentation bietet erhebliche Vorteile. Diese Bemühungen ermöglichen es anderen, unabhängig vom Entwicklungsbereich oder der funktionalen Abteilung, die Entwicklungsdokumentation mit weniger Fehlern zu verwenden, was zu Einsparungen bei Ausschuss und Nacharbeit führt.
• Verwaltung digitaler Definitionen. Die innovativsten Manager investierten am meisten in die Verwaltung digitaler Konfigurationen. Dies erfordert Anwendungen und Systeme, die Funktionen für das Datenmanagement, das Konfigurationsmanagement und das Lebenszyklusmanagement bieten, und zwar gleichermaßen für die Hardware- und Softwareentwicklung. Solche Funktionen ermöglichen es allen am Produktentwicklungsprozess Beteiligten, selbst die komplexesten Konfigurationen zu verfolgen und zu verwalten.

Sobald die Produktentwicklung abgeschlossen ist, folgt als natürlicher nächster Schritt die Fertigung und Produktion. Es gibt viele Maßnahmen im Bereich der digitalen Transformation, die dabei helfen können. In den Antworten auf die Umfrage wurden folgende Themen in der Fertigung und Produktion hervorgehoben:

• Management einer einheitlichen Datenquelle. Eine einzige digitale Definition ist ein entscheidendes Unterscheidungsmerkmal, ganz gleich, ob es sich um Werkzeugdesigns, Bearbeitungswerkzeugpfade, Zellenpläne, Linienlayouts oder Pläne für ganze Produktionsanlagen handelt. Die Anwendung des Konzepts des Digitalen Zwillings auf die Fertigung hilft Unternehmen, alle Beteiligten zu jedem Zeitpunkt des Entwicklungsprozesses auf dem gleichen Stand zu halten. Das Endergebnis? Die Unternehmen können den Prozess besser steuern, Fehler und Verzögerungen vermeiden und gleichzeitig ihre Gewinnziele erreichen.
• Ein Mittel zur Definition und Erkundung. Die Notwendigkeit, alternative Entwürfe und Pläne während der Herstellungs- und Produktionsaktivitäten zu definieren und zu untersuchen, wurde ebenfalls hervorgehoben. Die Iteration ermöglicht es allen, vom Maschinenbauer über die Produktionsingenieure bis hin zu den Betriebsleitern, die Anforderungen zu verstehen und die besten Optionen zur Erfüllung dieser Anforderungen zu finden. Simulations- und Analysefunktionen ermöglichen es den Beteiligten, die Auswirkungen von vorgeschlagenen Änderungen an Anforderungen und Spezifikationen zu beurteilen. In Kombination tragen diese beiden Maßnahmen zur digitalen Transformation dazu bei, die Lagerbestände in Tagen zu reduzieren und damit den Cashflow zu verbessern.
• Die Fähigkeit, Sensordaten zu erfassen und zu übertragen. Da sich Produktionsanlagen bei der Herstellung von Produkten zunehmend auf Sensoren stützen, ist die Fähigkeit, Sensordaten auf mehreren Ebenen, einschließlich Produktionszellen und -linien, zu erfassen und zu streamen, wichtiger denn je. Dies wird üblicherweise als Smart Manufacturing-Initiative bezeichnet und fällt ebenfalls unter den Begriff der digitalen Transformation. Die Erfassung und Analyse solcher Daten ermöglicht es Produktionsingenieuren, den Zustand der Fertigung in einer Zelle, Linie oder Anlage besser zu verstehen. Wenn man mit diesen Informationen ausgestattet ist, ist man in einer besseren Position, um Entscheidungen zu treffen, die die Produktion verbessern können.

Maßnahmen zur digitalen Transformation können viel mehr bewirken als nur die Verbesserung des Produktdesigns. Der Einsatz eines umfassenden Digitalen Zwillings für Anlagen kann Unternehmen dabei helfen, bessere, schnellere und effizientere Produktionsumgebungen zu schaffen, indem sie den Produktionsingenieuren einen Ort zur Erforschung und Iteration bieten. Durch die Erfassung und Integration von Sensordaten bieten umfassende Digitale Zwillinge den wichtigsten Stakeholdern auch eine Gesamtübersicht über die Leistung einer Anlage. Dies ist ein weiterer Bereich, in dem sich Investitionen in die digitale Transformation in Einsparungen niederschlagen.