Digitale Zwillinge und Losgröße 1

Digitale Zwillinge sind die Zukunft eines neuen Produktionszeitalters. Sie bieten die Möglichkeit, die reale Produktionswelt vom Produkt über die Produktion bis hin zur Performance virtuell zu modellieren. Sie können dieses Modell in eine Kollaborationsplattform einbinden, die das Modell immer mit der realen Welt abgleicht und in einen Prozess der kontinuierlichen Verbesserung integriert: Optimierung eingebaut. Das Potenzial der Prozessautomatisierung und Digitalisierung haben längst viele unserer hessischen Metall- und Elektro-Unternehmen erkannt und sich auf den Weg gemacht.

 

Was einfach klingt hat erhebliche Voraussetzungen: Zum einen müssen alle Prozesse digitalisiert sein sowie eine Reaktionsfähigkeit in Echtzeit hergestellt werden. Ziel ist die Smart Factory mit Prozessen der Selbstregulierung und funktionaler Vernetzung.

Die Frühjahrsumfrage von HESSENMETALL 2019 hat gezeigt: Die digitale Produktion wird in den Unternehmen langsam aber sicher Alltag! Etwa ein Fünftel der Befragten haben bereits als digital transparente Fabrik ihre Prozesse digital abbildet - noch nicht komplett, aber fortgeschritten. 12 Prozent sind fortgeschrittener. Das heißt, sie sind in der virtuellen Echtzeit-Fabrik angelangt und können Echtzeit-Reaktionen umsetzen. 9 Prozent haben die Endstufe erreicht als selbstregulierte smarte Fabrik und arbeiten zum Beispiel mit „digitalen Zwillingen“. Sie nutzen die digitale Abbildung plus Echtzeit-Reaktionen und machen daraus selbstgesteuerte Produktionsprozesse.

Erfahrungen mit den für die Digitalisierung erforderlichen Arbeitsbedingungen hat ein Drittel der Befragten bei Mobilität & Selbstorganisierte Gruppen. Etwa ein Fünftel hat sich unter anderem mit Mensch-Maschine-Kollaborationen, Assistenzsystemen und Betriebsvereinbarungen beschäftigt.

Auf dem Hessenforum 2019 fasste HESSENEMTALL-Vorstandsvorsitzender Wolf Matthias Mang zusammen: „Wir sehen schon ganz beachtliche Fortschritte. Die Unternehmen sind dabei, ihre Produktion umzustellen, ihre Mitarbeiter dabei auch mitzunehmen und in die schlauen Maschinen zu investieren. Natürlich sind das Prozesse, die über mehrere Jahre gehen. Alles in allem bin ich zuversichtlich, dass die hessische M+E-Industrie diesen digitalen Wettbewerb im B2B-Bereichgewinnen kann.“

Was ist der Unterschied zwischen einem mittelständischen Unternehmen, das in Produktion und Verwaltung schon seit Jahrzehnten Computer einsetzt, und einer digitalen Fabrik im Zeitalter von Industrie 4.0? Die Teilnehmer auf dem Hessenforum 2019 waren sich einig: Industrie 4.0 bedeutet das Ende der Industrie, wie wir sie kennen. Sie geht – wo immer möglich - weg von der Massenfertigung hin zu einer personalisierten Maßanfertigung, also einer perfekt an die Bedürfnisse und Wünsche der Kunden angepasste Herstellung von Produkten und Dienstleistungen. Digitale, smarte Fabriken können diese Industrie der Maßanfertigung an die Stelle der Massenindustrie setzen. Sie können Personalisierte Produktion. Und sie können Wertschöpfungsketten ins Netz hieven, ins industrielle Internet der Dinge (IIoT). All das sind Voraussetzungen, um den B2B-Plattform-Wettbewerb global zu gewinnen!

 

Die vorangegangenen industriellen Revolutionen waren getragen von einer stetigen Reduktion der Variantenvielfalt und erzielten dadurch eine immer bessere Produktivität. Die 4. Industrielle Revolution definiert dieses Verhältnis neu und kommt in bestimmten Anwendungsbereichen sogar zu einem Maximum an Varianten: zur Losgröße 1, einem auf ein Individuum zugeschnittenen Produkt, das dennoch durch modular rekonfigurierbare Fertigungssystem ein Massenprodukt bleibt. So sind z. B. die Pumpen der Herborner Pumpenfabrik Maßanfertigungen, ihre Komponenten aber werden in Massenfertigung erzeugt, dann aber individuell konfiguriert.

Eine solche mit digitalen Zwillingen angepasste, auf der Basis individueller Daten und einer intelligenten KI maßgeschneiderten Produktion kann weniger Material und weniger Energie verbrauchen und weniger Müll produzieren. Mit dem Ansatz weg von Massenfertigung hin zu einer personalisierten Maßanfertigung wird Industrie 4.0 auf dem Weg zu einer klimaneutralen Welt Teil der Lösung. Und das ist nur ein Weg.

Ein anderer Weg ist der Export klimafreundlicher Produkte in Entwicklungsländer in deren Aufholprozess in Richtung mehr Wohlstand. „Wenn es also zum Beispiel gelingt, in Indien jedes zweite Auto mit einer Brennstoffzelle auszurüsten, haben wir doch viel mehr gekonnt, als wenn wir hier immer weiter an kleinen Schrauben drehen. Zumal Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit grünem Wasserstoff komplett emissionsfrei fahren.“ So skizzierte Elring-Klinger Vorstandsvorsitzender und Gesamtmetall-Präsident Dr. Stefan Wolff auf dem Hessenforum 2021 die Situation des Exportvizeweltmeisters und sieht für Deutschland eine „absolute Führungspositionen in den Bereichen Wasserstoff und Brennstoffzelle. Denn die ganze Welt brauche neue Ressourcen schonende Technologien. Und unsere M+E-Industrie könne sie liefern.

Mehr zum Thema gibt es in dem Artikel "Ressourcen schonende Technologien als größter Hebel für mehr Klimaneutralität" aus dem Magazin 5.

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Dr. Ulrich Kirsch

Geschäftsführer Kommunikation

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