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8-2018

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Software/Tools/Kits

Software/Tools/Kits Plattform für Industrie 4.0 – ein Fremdwort? Mixed Reality (MR) ist eine Mischung aus Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR). MR lässt Nutzer in eine virtuelle Welt eintreten, während sie sich der realen Umgebung räumlich und zeitlich bewusst sind. Wesentlich für MR ist, dass sie durch eine soziale Dimension ergänzt wird Autor: Darko Sucic, Senior Director und Leiter des Center of Excellence „Digital Manufacturing“ Dassault Systèmes www3ds.com Ein Wertschöpfungsprozess, der sich komplett digital abbilden und steuern lässt, ist mit Plattform- Lösungen längst möglich. Dennoch sind sie nur in wenigen deutschen Unternehmen der Standard. Dabei vergeben die Firmen große Chancen zur durchgängigen Digitalisierung, die zukunftsfähig macht. Denn Digitalisierung geht weit über Daten und digitale Vernetzung hinaus: Es geht um den Sprung in eine neue Produktionswelt – vom Design bis zum Point of Sale. Industrie 4.0 ist in vollem Gange. Wo es um Vernetzung und Durchgängigkeit geht, klafft nach wie vor eine große Lücke bei der Kommunikation: In einer Studie des Beratungsunternehmens IDC zum Thema digitale Transformation* berichten 90 Prozent der Befragten, dass zu viel Zeit für Abstimmungen zwischen Abteilungen und Prozessschritten benötigt wird. Damit mangelt es auch an einem gemeinsamen Verständnis von komplexen Abläufen im Unternehmen und der Produktion – was die Digitalisierung in Gang bringen würde. Denn genau diese unternehmensspezifischen Prozesse sind es, die Industrie-4.0-Lösungen im Kern aufbrechen und neu ausrichten. Zunächst benötigen alle am Wertschöpfungsprozess Beteiligten eine gemeinsame Basis, um das gesamte Potenzial der Digitalisierung und damit auch der Change- Vorgänge zu verstehen, die sie nach sich zieht. Business-Plattformen wie die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes machen diese Vorgänge einfacher, denn sie bringen die essentielle digitale Durchgängigkeit, auf ihr laufen alle Daten und Informationen zusammen. Zudem gewährt sie allen Beteiligten den Zugriff auf die gleichen Daten – und das in Echtzeit von jedem Ort der Welt aus. Das erfordert ein Umdenken über alle Unternehmensebenen hinweg. Es müssen Abteilungsgrenzen überwunden, Routinen aufgegeben und bewährte Prozesse überdacht werden. Heute sind Agilität, Transparenz Kurz gefasst Wenn Anwender heute den kompletten Nutzen aus Industrie 4.0 ziehen möchten, muss der gesamte Wertschöpfungsprozess digital abgebildet sein. Der folgende Artikel beschreibt die Möglichkeiten, die daraus entstehen und zeigt, wie beispielsweise Vorteile wie Agilität, Transparenz und Kollaboration realisiert werden können. und Kollaboration gefragt. Die Unternehmenskultur hat folglich einen großen Einfluss darauf, wie schnell Industrie-4.0-Initiativen umgesetzt werden können. Es ist für Führungskräfte also wenig sinnvoll, zu schauen, wie andere das so machen. Es gibt keine allgemeingültige Lösung. Jedes Unternehmen muss herausfinden, wie es Lösungen, die Industrie 4.0 bietet, einsetzen kann. Wichtig ist es, erstens den richtigen Einstiegspunkt und zweitens die richtige Geschwindigkeit für die Transformation im eigenen Unternehmen zu finden. Schließlich stehen hinter jedem Prozess Mitarbeiter, die die digitale Transformation verstehen und vorantreiben müssen. Über die Plattform kann verteiltes Wissen aus Fachbereichen gebündelt und zugänglich gemacht werden. Komplexe Ideen und Prozesse können so aufbereitet werden, dass sie auch für Mitarbeiter außerhalb der Planungs- und Entwicklungsabteilungen verständlich werden. Komplett vernetzte Prozesse Digitale Durchgängigkeit schafft die Basis für komplett vernetzte Prozesse. So können nicht nur Menschen besser kommunizieren, sondern auch Maschinen. Auf der zentralen Plattform können alle Produktionsprozesse abgebildet, direkt analysiert und optimiert werden. So ist es beispielweise möglich, Erfahrungen aus der Fertigung über Verschleiß und Ausschuss schneller zurück in die Entwicklung zu spielen und bei künftigen Produkten zu berücksichtigen. Auch die Maschinen selbst können besser überwacht werden. Das Stichwort „Predictive Maintenance“ beschreibt beispielsweise, wie ein Algorithmus Daten von möglichst vielen Maschinen sammeln soll. Diese werden konsolidiert und mit Big Data Analytics-Methoden ausgewertet. Wie beim Machine Learning üblich, lernt das System aus Beispielen: Je mehr Maschinendaten also vorliegen und je mehr Störungen in der 110 PC & Industrie 8/2018

Software/Tools/Kits Datenbank gespeichert sind, desto zuverlässig die vorausschauende Wartung. Im Bestfall können die Maschinen also, noch bevor eine Störung auftritt, gewartet werden. Dies verhindert Ausfallzeiten und kann enorme Kosten sparen. Digitaler Zwilling als Vermittler Bindet man auf der Plattform eine Simulationssoftware ein, die direkt auf die Konstruktionsdaten aus dem CAD-Programm zugreift, verkürzen sich Iterationszyklen. Der digitale Zwilling bildet das Produkt und sein Verhalten unter realen Bedingungen ab. So kann beispielsweise getestet werden, wie sich die Eigenschaften verschiedener Materialien auf Platzbedarf, Stabilität, Geometrie, Lagerfähigkeit und Transport auswirken. Dadurch können auch kritische Stellen in der Produktion identifiziert werden, wo das Produkt Qualitätsmängel erleiden würde. Teurer Prototypenbau und Testphasen werden damit reduziert oder gehören sogar komplett der Vergangenheit an. Ändern sich Produktionsabläufe, fließen diese Informationen direkt auf die Plattform und damit automatisch in die Simulation mit ein – es entsteht ein neuer Zwilling. Dadurch steigt die Produktqualität und das Risiko von Produktrückrufen minimiert sich deutlich. Weitblick Die Simulation reicht dabei weit über die Fertigung hinaus: So lassen sich auch logistikrelevante Eigenschaften des Produkts schon von Beginn an testen. Ein Verpackungshersteller etwa kann feststellen, für welche Arten von Beförderung welche Verpackung geeignet wäre. Diese Tests können durchgeführt werden, während die Produktion läuft. Dadurch sind schnelle Analysen und ein agiles Eingreifen möglich. Insbesondere global aufgestellte Unternehmen mit mehreren Produktionsstandorten profitieren von der entstehenden Flexibilität und können schnell auf sich ändernde Bedürfnisse des Kunden eingehen und die lokale Fertigung jederzeit auf besondere Anforderungen des jeweiligen Marktes anpassen. Dieses exakte, virtuelle Abbild der Realität hat noch einen weiteren, entscheidenden Vorteil: Es erklärt mehr als noch so viele Worte und Daten. Der digitale Zwilling macht komplexe Konstruktionen verständlich – zum einen über Sprachbarrieren hinweg, zum anderen für diejenigen, die weder Fach- noch Vorwissen haben. Abstimmungen, internationaler Austausch und Prozessoptimierungen werden dadurch noch weiter vereinfacht. Das hilft bei der digitalen Transformation, da die digitalen Modelle und das gewonnene Wissen der digitalen Fabrik in der realen Fabrik nutzbar gemacht werden. Die Zukunft: Cloud und Virtual Reality Das funktioniert allerdings nur, wenn tatsächlich allen Mitarbeitern die relevanten Daten zur Verfügung stehen. Sie alle brauchen einen einfachen Zugriff auf die Daten-Plattform. Aus der IDC-Studie geht hervor, dass die Vorreiter beim Industrie-4.0-Reifegrad deutlich häufiger PLM-Dienste (PLM = Produkt- Lifecycle-Management) aus der Cloud nutzen als ihre Wettbewerber. Dabei profitieren sie laut Studie unter anderem von einem Vertrags- und Garantie-Management, von Ideen- und Feedbackmöglichkeiten und einer abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit über die Cloud. Allerdings herrschen in der deutschen Industrie teilweise noch Bedenken, sensible Daten in die Cloud auszulagern. Die Cloud in Deutschland Eine moderate Lösung sind hier hybride Ansätze aus Cloud und On- Premise-Diensten. Im besten Fall mit Cloud-Anbietern, deren Daten im eigenen Land gespeichert sind. Durch eine Partnerschaft mit der Deutschen Telekom bietet Dassault Systèmes künftig seinen deutschen Kunden beispielsweise die Möglichkeit, die Open Telekom Cloud als Infrastruktur für die 3DEXPE- RIENCE Plattform zu nutzen. Kunden fühlen sich oft sicherer, wenn sie einen deutschen Hosting-Partner haben, um sensible Entwicklungsund Produktionsdaten zu bearbei- PC & Industrie 8/2018 111

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