Wie ein digitaler Zwilling Fehler reduziert
Produktionsstillstände gehören zu den größten Herausforderungen in der Fertigungsindustrie. Sie verursachen immense finanzielle Verluste, gefährden die Einhaltung von Lieferterminen und belasten die Kundenbeziehungen. Um diesen Risiken zu begegnen, bietet die virtuelle Inbetriebnahme und der daraus resultierende digitale Zwilling Möglichkeiten, Fehler in der Planung und Produktion drastisch zu reduzieren.
Ursachen und Folgen von Produktionsstillständen
Die Gründe für Produktionsstillstände sind vielseitig und betreffen unterschiedliche Abteilungen eines Unternehmens.
Technische Störungen Maschinen- oder Anlagenausfälle sind eine der häufigsten Ursachen für Produktionsstillstände. Dies kann auf Verschleiß, mangelnde Wartung oder unerwartete technische Defekte zurückzuführen sein. Die Folge: Verzögerungen und oft erhebliche Reparaturkosten.
Personalmangel Krankheitsbedingte Ausfälle, unzureichende Schulungen oder ein Mangel an Fachkräften können dazu führen, dass Maschinen nicht ordnungsgemäß bedient werden können. Besonders in hoch automatisierten Prozessen ist qualifiziertes Personal für den reibungslosen Betrieb unverzichtbar.
Qualitätsprobleme Fehlerhafte Produkte oder eine hohe Ausschussquote können die gesamte Produktion zum Erliegen bringen. Die Ursachen reichen von falschen Einstellungen an den Maschinen bis hin zu fehlerhaften Rohstoffen.
Planungsfehler Fehlkalkulationen in der Produktionsplanung, etwa zu optimistische Kapazitätsplanungen oder falsche Zeitvorgaben, können zu erheblichen Engpässen führen. Ein plötzlich erhöhter Bedarf kann beispielsweise nicht gedeckt werden, wenn die Produktion nicht flexibel darauf reagieren kann.
IT-Ausfälle In einer zunehmend digitalisierten Welt sind IT-Systeme ein zentraler Bestandteil der Produktionssteuerung. Cyberangriffe oder technische Probleme in der Produktionssoftware können ganze Anlagen lahmlegen.
Digitaler Zwilling als Lösungsansatz
Die virtuelle Inbetriebnahme ist ein Ansatz, um potenzielle Fehler frühzeitig zu identifizieren und Produktionsstillstände zu minimieren. iPhysics bietet hier leistungsstarke Simulationssoftware, die den gesamten Entwicklungs- und Produktionsprozess optimieren kann, angefangen bei der ersten Idee. Basierend auf CAD-Daten und angebunden an realen Steuerungerung bietet der digitale Zwilling nicht nur im Engineering viele Vorteile.
Vorteile der virtuellen Inbetriebnahme zur Vermeidung von Produktionsausfällen
- Frühzeitige Fehlererkennung: Technische Schwachstellen und Planungsfehler können bereits in der Simulationsphase erkannt und behoben werden. Dadurch werden ungeplante Stillstände in der realen Produktion reduziert.
- Optimierung der Planung: Durch die Simulation können Zeit- und Kapazitätspläne realistischer gestaltet werden, was das Risiko von Überlastungen verringert.
- Bessere Vorbereitung des Personals: Die virtuelle Umgebung bietet Möglichkeiten zur Schulung von Mitarbeitern, sodass sie im Umgang mit den Anlagen sicherer werden.
Einsatzmöglichkeiten eines Digital Twin in der Produktion
Lock-Ahead-Simulation
Mit Hilfe von Look-Ahead-Simulationen lassen sich Maschinenkonzepte bereits in der Planungsphase realitätsnah testen. Diese Simulationen ermöglichen es, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu lösen, bevor sie die Produktion beeinträchtigen können. Dadurch wird die Inbetriebnahme beschleunigt und sicherer gestaltet.
Echtzeitüberwachung
Digitale Zwillinge sind eine weitere Schlüsseltechnologie. Sie ermöglichen im laufenden Betrieb eine Echtzeitüberwachung und eine schnelle, proaktive Fehlerbehebung. So können potenzielle Probleme gelöst werden, bevor es zu Produktionsunterbrechungen kommt, aber auch zur Lösungsfindung bei bestehenden Probleme beitragen.
Remote Maintenance
Ein digitaler Zwilling unterstützt Remote Maintenance durch die Bereitstellung einer digitalen, virtuellen Abbild einer physischen Maschine oder auch eines Prozesse. Mithilfe des digitalen Zwillings kann aus der Ferne eine detaillierte Analyse, Überwachung und Steuerung erfolgen, was die Wartung effizienter und präziser gestaltet.
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Prädiktive Wartung: Mithilfe von Sensordaten und fortschrittlichen Analysen kann der digitale Zwilling Vorhersagen über den Zustand von Maschinen treffen. So können Wartungsarbeiten rechtzeitig durchgeführt werden, was die Lebensdauer der Anlagen erhöht und unplanmäßige Stillstände minimiert.
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Effiziente Fehlerdiagnose: Bei Störungen bietet der digitale Zwilling eine detaillierte Analyse des Problems. Techniker können aus der Ferne auf die Daten zugreifen und konkrete Lösungsschritte einleiten, ohne vor Ort sein zu müssen.
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Kosten- und Zeitersparnis: Durch die Remote Maintenance entfällt die Notwendigkeit, Techniker sofort vor Ort zu schicken. Dies spart Zeit und Reisekosten und sorgt für eine schnellere Problembehebung.
Grenzen des digitalen Zwillings
Auch wenn die virtuelle Inbetriebnahme zahlreiche Vorteile bietet, können nicht alle Probleme im Produktionsprozess damit gelöst werden. Beispielsweise:
- Unvorhergesehene technische Störungen: Verschleiß und spontane Defekte lassen sich nicht vollständig simulieren.
- Cyberangriffe: Die Simulation schützt nicht vor gezielten Angriffen auf IT-Systeme.
- Menschliche Fehler: Unerwartete Bedienfehler oder mangelnde Kommunikation im Team sind Faktoren, die sich nicht immer vorab einkalkulieren lassen.
- Lieferprobleme und weitere
Zusammenfassung
Die virtuelle Inbetriebnahme ist kein Allheilmittel, aber ein entscheidender Schritt, um die Häufigkeit und Schwere von Produktionsausfällen zu reduzieren. Sie bietet Unternehmen die Möglichkeit, technische und planerische Fehler im Vorfeld zu identifizieren und die Produktion effizienter zu gestalten. Dennoch bleibt es wichtig, auch auf unvorhersehbare Ereignisse vorbereitet zu sein und flexibel darauf reagieren zu können.
Mit einer ausgewogenen Kombination aus virtuellen Simulationen, solider Wartung und gut geschultem Personal kann die Wahrscheinlichkeit von Produktionsausfällen deutlich reduziert werden.
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