Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, der von der Notwendigkeit einer höheren Effizienz, Nachhaltigkeit und Flexibilität angetrieben wird. Einer der leistungsfähigsten Befähiger dieses Wandels ist der digitale Zwilling - eine virtuelle Nachbildung einer physischen Fabrik, die es Herstellern ermöglicht, Abläufe in Echtzeit zu simulieren, zu überwachen und zu optimieren. Durch die Einführung digitaler Zwillinge können bestehende Automobilwerke ihre Abläufe modernisieren, die Zusammenarbeit in der Lieferkette verbessern und eine erhebliche Kapitalrendite erzielen. Digitale Zwillinge in der Automobilproduktion sind der nächste Schritt in der Digitalisierung und Rationalisierung von Fertigungsprozessen, der die Zuverlässigkeit bei der Aktualisierung bestehender Fabriken und der Arbeit in einer zunehmend komplexen Lieferkettenumgebung gewährleistet.
Digitale Zwillinge ermöglichen eine virtuelle und visuelle Quelle der Wahrheit.
Die virtuelle Fabrik: Wie digitale Zwillinge funktionieren
Ein digitaler Zwilling ist mehr als nur ein 3D-Modell; er ist eine intelligente, datengesteuerte Darstellung einer Fabrik, die auf der Grundlage von Echtzeit-Sensordaten, IoT-Geräten und KI-gesteuerten Analysen kontinuierlich aktualisiert wird. Diese virtuelle Fabrik spiegelt ihr physisches Gegenstück wider und ermöglicht es Herstellern,:
- Produktionsprozesse zu simulieren, bevor Änderungen vorgenommen werden.
- Vorhersage und Vermeidung von Anlagenausfällen durch vorausschauende Wartung.
- Optimierung der Workflow-Effizienz durch Erkennung von Engpässen.
- Abgleich zwischen installierten und geplanten Bedingungen.
- Verringerung von Ausfallzeiten und Verschwendung durch kontinuierliche Leistungsüberwachung.
Digitale Zwillinge werden in der Regel durch Laserscanning erstellt. Für die Erfassung eines Standorts kann eine Vielzahl von Laserscannern eingesetzt werden, darunter terrestrische, mobile oder Drohnen-Scanner. Die Laserscandaten erfassen ein vollständiges und genaues Bild der Standortanlage in Form einer Punktwolke, die ein Feld von Geodatenpunkten darstellt, das die Oberflächen solcher Umgebungen abbildet. In der Vergangenheit war es eine Herausforderung, Punktwolkendaten hochzuladen und weiterzugeben, da der benötigte Speicherplatz und die Datenanforderungen sehr groß waren. Jetzt erleichtern All-in-One-Plattformen das Hochladen, Streamen und Weitergeben von Punktwolkendaten, wie z. B. Cintoo, das die Punktwolkendaten mit der höchstmöglichen Auflösung streamt und nahtlos in 3D-Netze umwandelt.
Sobald die Punktwolkendaten in eine zugängliche, benutzerfreundliche Plattform gestreamt werden, steht ein virtuelles Abbild des Standorts und der Standortbedingungen zur Verfügung, so dass ein vollständiger und genauer digitaler Zwilling entsteht.
Nutzen Sie Tools in einer All-in-One-Plattform wie das Asset-Tagging für die Umstellung auf eine intelligente Fabrik.
Der Automobilriese BMW beispielsweise hat die Technologie des digitalen Zwillings genutzt, um ein virtuelles Abbild seiner Fabriken zu erstellen, so dass die Ingenieure neue Layouts und Produktionstechniken testen können, bevor sie sie in den realen Anlagen anwenden. Noch mehr Projektteams können die aus Punktwolken der Realitätserfassung generierten Ist-Zustände in BIM-/CAD-Modelle übertragen und so sicherstellen, dass die Soll-Zustände genau mit den Gegebenheiten in der bestehenden Fabrik übereinstimmen. Dadurch werden die Kosten für Versuch und Irrtum erheblich gesenkt und die Markteinführung neuer Modelle, die auf neu installierten Anlagen basieren, beschleunigt.
Revolutionierung von Lieferketten und Zusammenarbeit
Ältere Automobilwerke haben oft mit fragmentierten Lieferketten zu kämpfen, bei denen mangelnde Transparenz zu Verzögerungen, Ineffizienz und erhöhten Kosten führen kann. Digitale Zwillinge helfen, diese Lücken zu schließen, indem sie eine einheitliche Echtzeitansicht der gesamten Lieferkette bieten.
Die wichtigsten Vorteile für Lieferketten:
- Verfolgung in Echtzeit: Hersteller können Rohmaterialien, Komponenten und Fertigprodukte punktgenau verfolgen.
- Risikominderung: KI-gesteuerte prädiktive Analysen identifizieren potenzielle Störungen, bevor sie die Produktion beeinträchtigen.
- Optimierte Logistik: Digitale Zwillinge helfen bei der Rationalisierung der Lagerverwaltung und der Lieferpläne, wodurch Vorlaufzeiten und Kosten reduziert werden.
- Nachhaltigkeitsgewinne: Durch die Optimierung des Energieverbrauchs und die Reduzierung von Abfällen unterstützen digitale Zwillinge eine umweltfreundliche Produktion.
Die Gigafactories von Tesla beispielsweise nutzen die Technologie digitaler Zwillinge, um die komplexe Logistik der Lieferkette zu verwalten und sicherzustellen, dass die Batterieproduktion und die Fahrzeugmontage hochgradig synchronisiert und effizient bleiben.
Verbesserte Zusammenarbeit in Cintoo gestrafft
Ein wesentlicher Vorteil digitaler Zwillinge ist ihre Fähigkeit, die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teams und Interessengruppen zu fördern. Innerhalb einer digitalisierten Plattform können Ingenieure, Designer, Werksleiter und Zulieferer in einer gemeinsamen virtuellen Umgebung zusammenarbeiten.
Werkzeuge und Technologien im Ökosystem des digitalen Zwillings
- KI und maschinelles Lernen: Ermöglichen vorausschauende Wartung und intelligente Automatisierung. Verwenden Sie Asset-Tagging, um ein klares Verständnis von Geräten und Materialien zu erhalten, die überwacht oder gewartet werden müssen.
- IoT-Sensoren: Sammeln Sie Echtzeitdaten zu Fabrikbedingungen und Maschinenleistung.
- Cloud Computing: Ermöglicht den nahtlosen Zugriff auf die Daten des digitalen Zwillings von jedem Ort der Welt aus.
- AR/VR-Integration: Ermöglicht es Ingenieuren, Inspektionen und Schulungen aus der Ferne durchzuführen.
Ford beispielsweise nutzt digitale Zwillingsplattformen in Kombination mit AR/VR-Technologien, um Änderungen am Fließband zu simulieren und so die Effizienz zu gewährleisten, ohne die Produktion zu unterbrechen. Auf diese Weise können funktionsübergreifende Teams aus der Ferne zusammenarbeiten, was den Betrieb flexibler und widerstandsfähiger macht.
Alle diese Tools und Optimierungen sind auf der Cintoo-Plattform verfügbar und geben Projektteams, die die globale Zusammenarbeit in einer virtuellen Umgebung optimieren müssen, die Kontrolle zurück. Tools wie Echtzeit-Monitoring, Asset-Tagging, Anmerkungen, automatische Messungen und die Möglichkeit, BIM/CAD-Modelle nahtlos über den Ist-Zustand zu legen, um Kollisionen zu erkennen, helfen den Teams, die Daten sinnvoll zu nutzen. Durch den Einsatz von Cintoo werden sie zu "Eigentümern" der Daten und optimieren die gemeinsame Nutzung, die Zugänglichkeit und die handlungsorientierten Erkenntnisse.
Der Business Case: Warum der Wandel stattfindet
Die Einführung digitaler Zwillinge in alten Automobilwerken ist nicht nur ein Trend, sondern eine Notwendigkeit, die sich aus klaren geschäftlichen Vorteilen ergibt. Die Investitionsrendite (ROI) für die Einführung digitaler Zwillinge ist überzeugend, wie Unternehmen berichten:
- Senkung der Betriebskosten um bis zu 30 % durch vorausschauende Wartung und Prozessoptimierung.
- 20-50 % schnellere Produktentwicklungszyklen dank simulationsgestütztem Design.
- Verbesserte Qualität beim ersten Mal, weniger Nacharbeit und Materialverschwendung.
- Geringerer CO2-Fußabdruck, der mit den globalen Nachhaltigkeitszielen in Einklang steht.
Volkswagen zum Beispiel hat digitale Zwillinge in seine Fertigungsprozesse implementiert, um die Produktionszeit zu verkürzen und gleichzeitig die Fahrzeugqualität zu verbessern. Die Fähigkeit, Probleme vorherzusehen und zu beheben, bevor sie auftreten, sorgt für mehr Effizienz und Kundenzufriedenheit.
Die Zukunft der Automobilproduktion
Bestehende Automobilwerke stehen unter wachsendem Modernisierungsdruck, und die Technologie der digitalen Zwillinge bietet den perfekten Weg dazu. Durch die Erstellung eines virtuellen Abbilds ihrer Betriebsabläufe können die Hersteller ihre Prozesse rationalisieren, die Effizienz der Lieferkette verbessern und Innovationen in einem noch nie dagewesenen Tempo vorantreiben.
Wie Branchenführer wie BMW, Tesla und Ford immer wieder zeigen, sind die Vorteile digitaler Zwillinge zu bedeutend, um sie zu ignorieren. Diejenigen, die diese Transformation annehmen, werden besser positioniert sein, um in der sich schnell entwickelnden Automobillandschaft zu konkurrieren und eine agilere, kosteneffektivere und nachhaltigere Zukunft für die Fertigung zu gewährleisten.
