XR in der Industrie 4.0 – der digitale Zwilling

Am 28.08.2019 fand das Strategietreffen digitaler Zwilling in den Westfalenhallen in Dortmund statt. Organisiert von der InnoSentriS Initiative kamen Vertreter aus Industrie und Technologieunternehmen zusammen, um über die Möglichkeiten des digitalen Zwillings zu diskutieren.
Nach und nach kommt die VR Technologie in den Wohnzimmern der Gamer und Entertainmententhusiasten an. Was in der Diskussion rund um VR jedoch oft vernachlässigt wird ist die Tatsache, dass es wesentlich umfangreichere Anwendungsmöglichkeiten für die Technologie gibt, als im ersten Moment ersichtlich sind. Besonders im Kontext der Industrie bietet Virtual Reality einen großen Mehrwert – besonders das Konzept des digitalen Zwillings.

Komplexe Maschinen einfach erklärt

Um Prozesse in Industriemaschinen nachvollziehen zu können, gibt es eine Auswahl an Möglichkeiten. Die größte Herausforderung liegt in der Sichtung von Beschreibungen und Skizzen. Die Komplexität der Prozesse macht diese schnell umfangreich, so dass es schwierig wird, die Zusammenhänge transparent begreifbar zu erkennen. Entsprechend beginnen Unternehmen ihre Prozesse zu visualisieren, lassen Animationsfilme anfertigen, präsentieren die Ergebnisse potenziellen Kunden  und finden Anwendungsfelder in firmeninternen Ausbildungsangeboten.

Doch diese Filme sind vereinfacht, damit nicht unbedingt praxisnah. Zudem bieten sie keine Interaktionsmöglichkeiten. Die lineare Informationsvermittlung durch Filme ist nur bedingt für Schulungsszenarien und bei konkreten Fragen zu Teilprozessen geeignet. Hier schafft ein digitaler Zwilling Abhilfe. Die virtuelle, begehbare Welt ermöglicht die Interaktion mit einer virtuellen Version der Industriemaschine, die ihrem physischen Pendant in ihrer Konstruktion nicht nachsteht.

Interaktive Maschinensimulation

Durch den digitalen Zwilling kann jeder Prozess der Maschine interaktiv simuliert werden. Der User der Anwendung steht in der virtuellen Welt und bedient die Maschine selbst. Ebenso ist möglich den Arbeitsschritten auf eine Weise folgen, die in der realen Welt nur schwer darstellbar ist. Damit ermöglicht der digitale Zwilling Prozesse im jeweiligen Tempo des Users nachvollziehen zu können, was sowohl in Schulungen wie auch auf Messen einen großen Mehrwert bietet.

Durch die interaktive Simulation kann jeder Arbeitsschritt gezielt nachvollzogen und durchgeführt werden. Damit gewinnt der User die Freiheit, selbst bestimmte Anwendungsfälle zu wählen. Durch das Hinzufügen aller möglichen Szenarien können auch mögliche Fehlerquellen und die daraus resultierenden Lösungswege simuliert werden. Damit eignet sich der digitale Zwilling für Schulungen, ermöglicht das Lernen nach dem Try and Error Prinzip, ohne dabei Produktionsmittel oder Menschen zu gefährden. Zudem können Prozesse vorab getestet werden, was im Bereich der Fabrikplanung und des Prototyping neuer Maschinen erhebliche finanzielle Einsparungen ermöglicht.

Augmented Reality gestützte Maintenance

Doch nicht nur im Rahmen der virtuellen Realität ermöglicht ein digitaler Zwilling Optimierungen bei Lernprozessen. Genauso kann mit Hilfe von Augmented Reality ein digitaler Zwilling beispielsweise in der Wartung eingesetzt werden. Auf Basis des bestehenden Digitalmodells kann ein Mobile Device durch die Kamera die Einzelteile einer Maschine erkennen und Handlungsoptionen, sowie weiterführende Informationen auf seinem Display zur Maschine einblenden.

Dies ermöglicht auch einem Laien die Bedienung der Maschine, die sonst nur Fachkräften offen steht. Das Tool beschlagnahmt zudem keine menschlichen Ressourcen für die Ausbildung. Seine autarke Funktionalität entlastet das Personalmanagement in der Verteilung von Produktions- und Ausbildungsaufgaben auf Mitarbeiter. Ein Aspekt, welcher die Effizienz im Betrieb erneut steigert.

Life Cycle Management – Zukunftskongress Digitaler Zwilling

Neben diesen Mehrwerten steht vor allem die Thematik des Lebenszyklusmanagement der Maschinen und Anlagen im Vordergrund. Durch die Daten der präzisen Sensorik kann die Wartung der Anlagen auf ein neues Niveau gehoben werden. Denn nun sind nicht nur die Mitarbeiter durch die Schulungsaspekte eines Digitalen Zwillings besser mit der Maschine vertraut, vor allem können Produktionsabläufe derart präzise erfasst, simuliert und ausgewertet werden, dass eine vorausschauende Wartungs- und Optimierungsstrategie Anwendung finden kann. Damit ist der digitale Zwilling ein unverzichtbares Werkzeug im industriellen Kontext.

Nicht umsonst war die Beteiligung am Strategietreffen digitaler Zwilling so groß. Dabei war dieses nur der Auftakt. Am 07. November veranstaltet das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Innovationsforum-Mittelstand InnoSentriS einen Zukunftskongress zum digitalen Zwilling – kurz nach dem Digitalisierungsgipfel der Bundesregierung, im Rahmen der Digitalen Woche Dortmund.

Gern sind wir auch beim nächsten Mal wieder dabei. Details dazu finden Sie hier.

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