Industrie 4.0: Leitfaden für die intelligente Fertigung mit Digital Twin Technology

In der Produktion stehen Sicherheit und Beständigkeit immer an erster Stelle. Von der Leistung der Maschinen bis hin zu den Arbeitsabläufen in der Fabrik suchen die Teams immer nach Möglichkeiten, ihre Fertigungsprozesse zu optimieren und die Effizienz zu verbessern.

Der Einsatz der Technologie des digitalen Zwillings bietet Teams in der Fertigungsbranche, die die Leistung und Sicherheit ihrer Mitarbeiter auf ein neues Niveau heben wollen, enorme Vorteile. Als fotorealistische Modelle der Anlage oder des Standorts sind digitale Zwillinge eine wichtige Ressource, die bei der Rationalisierung von Schulungen, der Nachverfolgung von Anlagen und der Raumplanung im Fertigungsprozess helfen kann. 

In diesem Artikel erfahren Sie, wie die vielseitige Funktionalität dieser 3D-Modelle Teams dabei hilft, Herausforderungen zu meistern und die Wertschöpfung in der Fertigungsindustrie zu steigern. 

Was ist ein digitaler Zwilling in der Fertigung?

In der Fertigung ist ein digitaler Zwilling eine virtuelle Nachbildung eines physischen Produkts, einer Maschine oder eines Arbeitsplatzes. Er verwendet Daten von Sensoren und IoT-Geräten, um den Zustand und das Verhalten des realen Objekts abzugleichen. Mit dem Modell des digitalen Zwillings kann das physische Gegenstück simuliert, analysiert und verbessert werden. Es ermöglicht auch Schulungen, Planungen und virtuelle Rundgänge ohne die Risiken oder Unterbrechungen, die mit physischen Umgebungen verbunden sind.

Digitale Zwillinge werden in der Fertigung über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg eingesetzt, vom Design neuer Produkte und der Erstellung von Prototypen bis hin zu Produktion, Betrieb und Wartung. Diese immersiven digitalen Darstellungen bieten Echtzeitansichten von Produktionsräumen, die eine fundierte Entscheidungsfindung erleichtern und Produktionsprozesse verbessern.

Industrie 4.0: Wie digitale Zwillinge und intelligente Technologie die Fertigung verändern

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts brachten die Dampfkraft und die Mechanisierung die erste industrielle Revolution hervor. Zwei Jahrhunderte später befinden wir uns mitten in der Industrie 4.0 – einer digitalen Transformation, die digitale Zwillingsmodelle, Augmented Reality, das Internet der Dinge (IoT) und maschinelles Lernen integriert, um die Produktivität der Fertigung und die Automatisierung vieler Schlüsselprozesse zu verbessern.

Laut einer Umfrage des Technologie-Beratungsunternehmens ISG aus dem Jahr 2022 geben 69 % der Befragten aus dem Fertigungssektor an, dass sie intelligente Technologie-Initiativen eingeführt haben. Und fast zwei Drittel der Befragten geben an, dass sie die intelligente Fertigung in der Hoffnung auf Kostensenkungen nutzen wollen.

Mit Matterport haben Teams Zugriff auf einen visuellen digitalen Zwilling, der einen physischen Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt modelliert. Aber wenn sie mit IoT-Sensoren integriert werden, können Ihre digitalen Zwillinge die nächste Stufe erreichen und Echtzeitdaten und leistungsstarke Einblicke in Ihre Produktionsabläufe bieten. Gemeinsam helfen diese Spitzentechnologien Unternehmen, die Sicherheit zu optimieren und Fertigungsprozesse zu automatisieren.

5 Beispiele für den Einsatz von digitalen Zwillingen in der Fertigung

Digitale Zwillinge helfen der Fertigungsindustrie, schneller und intelligenter zu arbeiten. Digitale Zwillinge können auch dazu beitragen, die Konfiguration der Fabrikhallen zu optimieren, Ausfallzeiten zu verringern und Ihnen ein tieferes Verständnis für die von Ihnen verwalteten physischen Vermögenswerte zu vermitteln. Hier sind die fünf wichtigsten Beispiele für die Vorteile digitaler Zwillinge in der Fertigung:

• Immersives Training mit geringem Risiko

• Maßgenaue Raumplanung

• Intuitives Auffinden von Wartungs- und Reparaturdokumentationen

• Globale Standortbesuche und Inspektionen ohne Reisen

• Virtuelle Rundgänge und Begrüßung von Gästen

1. Schulungen für neue Mitarbeiter 

• Herausforderung: Die Einstellung neuer Bediener und deren Schulung für eine sichere, proaktive Arbeit ist eine große Investition. Bei Schulungen in einem Klassenzimmer kann die kontextbezogene Relevanz mancher Sicherheits- oder Qualifizierungsinhalte fehlen, während bei Schulungen vor Ort in einer Fabrik oder einem Werk die Möglichkeiten, Fragen zu stellen oder Bereiche zu überprüfen, aufgrund des aktiven Betriebs und des Lärms eingeschränkt sein können. 

• Die Lösung: Digitale Zwillinge ermöglichen es den Bedienern, ihre neue Arbeitsumgebung immersiv zu erkunden und zu erleben, ohne physisches Risiko oder potenzielle Unterbrechung des Betriebs. Sie können durch die virtuelle Darstellung navigieren und verknüpfte Informationen zu AR-Schulungen vervollständigen, während sie ein tieferes Verständnis für die physische Umgebung erlangen, in der sie ihre Fähigkeiten anwenden werden. 

2. Raumplanung

• Die Herausforderung: Wenn neue Maschinen, veränderte Arbeitsabläufe und andere betriebliche Erfordernisse die Raumnutzung verändern, können bei der Planung Ihrer Änderungen mit einfachen schematischen Grundrissen, Schemata und Fotos Fehler oder Missverständnisse auftreten. 

• Lösung: Mit einer maßstabsgetreuen, fotorealistischen Ansicht Ihrer Produktionsstätte ist es einfacher denn je, die Platzierung von Anlagen, Bauprojekten und die Einhaltung wichtiger OSHA-Vorschriften wie Rauchmelder, Feuerlöscher und AEDs zu planen, um einen sicheren Arbeitsplatz zu gewährleisten. Digitale Zwillinge ermöglichen die Zusammenarbeit mit Links und Tags, über die andere Benutzer die Informationen dokumentieren und anzeigen können, die sie für ihre Entscheidungen benötigen. 

3. Wartung und Reparaturen 

• Herausforderung: Man weiß nie, wann eine Maschine ausfallen wird. Eine unerwartete Reparatur kann Ihren Prozess verlangsamen und zu Umsatzeinbußen führen. 

• Lösung: Durch die Verknüpfung von Reparaturdetails, Handbüchern und anderen benötigten Dokumenten direkt mit jedem Asset in Ihrem digitalen Zwilling kann jeder schnell und intuitiv Reparaturoptionen lokalisieren und planen. Digitale Zwillinge, die mit IoT-verbundenen Geräten integriert sind, können zusätzlich zum physischen Kontext Erkenntnisse über die vorausschauende Wartung liefern - so können Sie Reparaturen klar definieren und planen.

4. Standortbesuche aus der Ferne

• Herausforderung: Angesichts der globalen Präsenz vieler Unternehmen ist der Wissenstransfer zwischen den Standorten von entscheidender Bedeutung. Es kann jedoch schwierig sein, sicherzustellen, dass Teams effizient und mit aktuellen Informationen kommunizieren.

• Lösung: Die Übermittlung eines digitalen Zwillings der Fabrikhalle an die wichtigsten Stakeholder ermöglicht eine unternehmensweite Abstimmung. Und anstatt kostspielige Reisen zu unternehmen und Papierkram oder Fotos mit sich herumzutragen, können Entscheidungsträger einfach ihre mobilen Geräte verwenden, um virtuelle Modelle einer Produktionslinie und den gesamten Kontext des Raums um sie herum zu betrachten. 

5. Rundgänge und Gäste

• Herausforderung: Sie möchten die Leute willkommen heißen, die sich engagieren und in Ihr Unternehmen investieren. Es ist jedoch wichtig, ein Gleichgewicht zwischen den Besichtigungen vor Ort und den möglichen Ablenkungen, Störungen und Risiken zu finden. 

• Lösung: Mit einem immersiven digitalen 3D-Zwilling können Gäste und Dienstleister die virtuelle Umgebung auf jedem Gerät erleben, auch mithilfe von VR, ohne das Gebäude jemals betreten zu müssen. Das schafft für sie ein realistisches Erlebnis, ohne dass sie für Besucher im Produktionsbereich planen müssen. 

Erstellen Sie digitale Zwillinge zur Rationalisierung von Fertigungsprozessen mit Matterport

Teams aus dem gesamten Fertigungssektor wenden sich an Matterport, um maßstabsgetreue digitale 3D-Zwillinge zu erstellen. Hier sind einige Beispiele dafür, wie Matterport Fertigungsunternehmen dabei hilft, ihre Ergebnisse zu verbessern:

• CRB ist ein vielseitiges Anlagenmanagementunternehmen, das mit Matterport zusammenarbeitet, um 3D-Scans von Fertigungs-Spaces zu erstellen. Durch die Möglichkeit, den Kunden diese fotorealistischen Modelle anzubieten, konnten die Besuche vor Ort um ein Drittel reduziert und der Projektplanungsprozess um bis zu drei Wochen beschleunigt werden. 

• Die Gebäudemanagement-Berater von JFC & Associates haben sich mit Matterport zusammengetan, um ihren Kunden fotorealistische Modelle ihrer Assets zu liefern. Dank der größeren Transparenz der Anlagen konnten die Kunden ihre Entscheidungsfindung und ihr Situationsbewusstsein verbessern. 

• Der Elektronikprodukthersteller SEACOMP hat sich mit Matterport zusammengetan, um digitale Zwillinge ihrer Büros zu scannen und Kunden virtuelle Komplettlösungen anzubieten. Durch diese Verbesserungen konnten die Reisekosten um 250.000 USD pro Jahr gesenkt und gleichzeitig die Qualität der Schulungen am Arbeitsplatz verbessert werden. 

• Das britische Wasserversorgungsunternehmen Northumbrian Water hat sich mit Matterport zusammengetan , um digitale Scans in sein bestehendes Building Information Modeling (BIM)-System zu integrieren. Es gelang ihnen, 3D-Assets in eine 2D-Altplattform einzubringen, was die Zahl der Besuche vor Ort reduzierte und eine fundiertere Verwaltung der Assets ermöglichte. 

Kontaktieren Sie uns, um mehr darüber zu erfahren, wie die All-in-One-Plattform von Matterport die digitale Transformation Ihrer Fertigungsprozesse erleichtern und den Space in immersive digitale Zwillingsmodelle verwandeln kann.

Möchten Sie mehr erfahren? Entdecken Sie, wie Teams Matterport bereits nutzen, um intelligenter und schneller zu arbeiten. Und machen Sie eine Tour durch die spannende Welt der digitalen Zwillinge, um zu verstehen, wie diese immersive digitale Technologie die intelligente Fertigung vorantreibt.