Vielleicht kennen Sie den Begriff aus der Medizin oder haben ihn in Publikationen aus der Baubranche gelesen. Bietet der digitale Zwilling auch Vorteile für Textilmaschinenhersteller oder der Textilindustrie? Ich würde sagen: «Ja».

Was ist ein digitaler Zwilling überhaupt?

Es ist ein virtueller Vertreter eines Produkts, eines Produktionsprozesses oder einer Dienstleistung, der eine nahtlose Verknüpfung der einzelnen Prozessschritte ermöglicht.

Der digitale Zwilling sollte nicht mit einem 3D-CAD Bild verwechselt werden, da der Zwilling über ein blosses Bild hinausgeht. Es kann das tatsächliche Verhalten von Maschinen, Anlagen oder ganzen Unternehmen simulieren.

Wie kann der digitale Zwilling dem Textilmaschinenhersteller helfen?

Der Zwilling kann während des gesamten Produktlebenszyklus und darüber hinaus helfen.

Entwicklungsphase

Schon in der Spezifikationsphase muss dem Zwilling Leben eingeatmet werden. So wird am ersten Tag der Entwicklungsphase der Zwilling einer Maschine digital aufgebaut. Das bedeutet, dass der Entwicklungsstand einer Maschine immer gesehen und bewertet werden kann. Die frühzeitige Integration aller Instanzen (Service, Textiltechnik, Vertrieb) garantiert die Erkennung schwerwiegender Fehler, bevor ein Prototyp fertiggestellt ist. Das macht die Entwicklung schneller, effizienter und kostengünstiger. Diese Philosophie passt perfekt zum agilen Entwicklungsansatz, der zunehmend in grossen Unternehmen eingesetzt wird, um schneller auf die sich ändernden Marktbedürfnisse zu reagieren.

Während der Verifizierungsphase können digitale Abnahmeprozesse wie Sicherheitszulassungen eingeführt werden. Dies verhindert unangenehme Überraschungen, wenn das Produkt bereits in der Validierungsphase auf dem Markt ist.

Natürlich muss der Zwilling immer auf dem neuesten Stand gehalten werden und das Feedback vom Markt muss angewendet werden. Dazu müssen interne Prozessanpassungen und Tools ein einfaches Feedbackgeben ermöglichen – zum Beispiel durch Apps, die den Zwilling zeigen und Feedback per Knopfdruck oder Chat-Funktion direkt an das andere Ende der Welt übertragen.

Stellen Sie sich den Inbetriebnahmeprozess einer Maschine oder Anlage vor. Alle erforderlichen Dokumente sind bereits in jedem Alter der Zwillinge verfügbar. Die überprüfte reale und digitale Maschine bilden die Basis für zukünftige Servicearbeiten.

In der Entwicklung lässt sich das Prinzip der modellbasierten Systemtechnik mit Hilfe des digitalen Zwillings einfacher umsetzen. Das Funktionsverhalten des Produktes und seiner Komponenten kann so definiert und simuliert werden. Konstruktion, Material und funktionelles Verhalten können zusammen dargestellt werden. Natürlich, je mehr Daten verfügbar sind, desto «echter» die Simulation.

Die standortübergreifende Entwicklung oder Einbeziehung weiterer externer Partner wird deutlich vereinfacht. Mit dem Zwilling sind mehr Planungssicherheit und einfachere Kommunikation rund um den Globus möglich.

Der wahre Wert liegt sicherlich in der Früherkennung von Fehlern und Qualitätsbedingungen. Hier ist es wichtig, Messdaten aus dem realen Alltag zu erhalten. Je mehr Maschinendaten aus der Praxis in die Datenbank eingegeben werden, desto besser ist die Qualität der Vorhersage oder Simulation. Es ist daher eng mit «Machine Learning» verbunden: selbstoptimierende Algorithmen eines IT-Systems aus einer bestehenden Datenbank. Es erkennt automatisch Muster und Prinzipien und stellt sie zur Verfügung. Nur Echtzeitdaten zusammen mit historischen Daten können Fehldiagnosen vermeiden.

Marketingphase

Der Zwilling, der permanent den aktuellen Stand und das Endziel der Maschine repräsentiert, bietet unendliche Möglichkeiten, die Marketingphase sowie deren Vorbereitung zu unterstützen. Bildmaterial ist in der Marketingvorbereitung immer knapp, und Funktionalitäten können oft nur durch die Produktion komplexer Animationen gewonnen werden. Dies wiederum erfordert die Konstruktionsdaten, die oft erst zu spät vorliegen.

Der digitale Zwilling bietet Animations- und Bildmaterial in jeder Entwicklungsphase. Es ermöglicht einen Blick in die Maschine aus jeder gewünschten Richtung.

Verkaufsprozess

Während meiner Produktmanagementzeit habe ich immer gescherzt, dass eine Maschine zweimal verkauft werden muss: zuerst intern an Vertrieb und Service, dann extern. Der erste interne Verkauf ist oft eine grössere Hürde!

Stellen Sie sich vor, dass Vertriebsmitarbeiter jetzt virtuell in die Maschine schauen können, so dass alle Arbeitsmechanismen leicht erklärt werden können.

Stellen Sie sich vor, Sie können als Verkäufer virtuell gemeinsam mit einem potenziellen Kunden durch die Spinnerei gehen und die beeindruckenden Systemmerkmale beim Kunden zeigen und erklären. Und all dies kann erreicht werden, bevor die Spinnerei verkauft und eingerichtet wird.

Serviceprozess

Anstatt nur auf Fehler und Ausfälle zu reagieren, kann die vorbeugende Wartung Ausfallzeiten minimieren und Kosten senken. Das bedeutet Zustandsüberwachung in Echtzeit.

Änderungen im Produktionsprozess können virtuell im Voraus getestet werden – kein Ausprobieren mehr.

Ist das wirklich ein Blick in die Kristallkugel – oder «fast» Realität?

Es klingt alles sehr positiv und vielleicht an dem einen oder anderen Punkt zu visionär. Natürlich gibt es noch einige Hürden zu überwinden. IT-Infrastrukturen, Prozessanpassungen und der menschliche Faktor sollten nicht vergessen werden.

Aber wer will diese Vorteile im Fertigungsprozess nicht haben?

• Kürzere und günstigere Entwicklungszeiten (schnellere Markteinführung und Geldverdienen)
• Austausch teurer und zeitaufwändiger Prototypenfertigung
• Höhere Produktqualität (Minimierung der Fehlerquote)

Kontaktieren Sie uns: Wir schauen uns gerne gemeinsam die Kristallkugel genauer an und simulieren die Maschinenbauwelt von morgen. Wir können Sie mit den Experten und Pionieren digitaler Zwillinge verbinden.

Iris Biermann

Foto von Clément Gerbaud auf Unsplash