Eine umfassende digitale Zwillingsl?sung f¨¹r die effektive virtuelle Inbetriebnahme, die Verbesserung der Leitungseffizienz, die Minimierung des Energieverbrauchs, die Unterst¨¹tzung von Prognosen und die Erleichterung von Ursachenanalysen.

F¨¹r einen digitalen Zwilling gibt es je nach Anwendungsbereich unterschiedliche Definitionen. Eine 3D-Modellvisualisierung oder eine eigenst?ndige Simulation sollte nicht als digitaler Zwilling betrachtet werden. F¨¹r Anwendungsf?lle in der Fertigung sollte ein digitaler Zwilling Daten aus verschiedenen Quellen, "Was-w?re-wenn"-Szenarien, Verhaltenseinblicke, Vorhersagen und tiefergehende Visualisierungen umfassen.

McKinsey berichtet, dass "70 Prozent der globalen C-Suite-Technologie-F¨¹hrungskr?fte in gro?en Unternehmen digitale Zwillinge erforschen und in sie investieren. In Verbindung mit den raschen Fortschritten bei den unterst¨¹tzenden Technologien wird dies bis 2026 voraussichtlich zu Investitionen in digitale Zwillinge in H?he von mehr als 48 Milliarden US-Dollar f¨¹hren - eine durchschnittliche j?hrliche Wachstumsrate von 58 %." Das verarbeitende Gewerbe wird einer der gr??ten Sektoren sein, der die Technologie der digitalen Zwillinge in gro?em Umfang einsetzt.

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Aus Sicht der Fertigung kann ein digitaler Zwilling eine virtuelle Nachbildung eines Produkts, eines Systems oder eines Betriebsparadigmas sein. Wir werden ¨¹ber eine speziell f¨¹r den Betrieb entwickelte digitale Zwillingsl?sung zur Verbesserung der Gesamteffizienz von Produktions- oder Verpackungslinien sprechen - den LTTS Digital Twin for Line Operations.

Die L?sung bietet vielf?ltige Vorteile, wie z. B. virtuelle Inbetriebnahme, Leistungs- und Effizienz¨¹berwachung, vorausschauende Wartung und Ursachenanalyse unter Ber¨¹cksichtigung von Echtzeit- und historischen Betriebsdaten. Sie folgt einem modularen Implementierungsansatz, der drei Schl¨¹sselfunktionen umfasst - Ops Virtual Twin, Ops Performance Twin, Ops Predictive Twin. Kunden haben den Vorteil, dass sie die L?sung je nach ihrem digitalen Reifegrad auf gestaffelte und strukturierte Weise einf¨¹hren k?nnen.

Lassen Sie uns die Funktionen im Detail verstehen:

• Ops Virtual Twin: Wegbereiter f¨¹r nahtlose Tests und Validierung

Mit einem Ops Virtual Twin k?nnen Hersteller virtuelle Repliken ihrer Produktions- oder Verpackungslinien erstellen, die die realen Abl?ufe in einer SPS-gesteuerten 3D-Emulationsumgebung widerspiegeln. Dies bietet den Kunden in der Fertigung zwei Vorteile. Erstens bei der Vorinbetriebnahme, d.h. bei der Installation auf der gr¨¹nen Wiese, wo virtuelle Maschinen, Prozesse und Steuerungslogiken vor der physischen Implementierung virtuell getestet und validiert werden k?nnen. Zweitens hilft der Ops Virtual Twin bei bestehenden Anlagen, d. h. bei Brown-Field-Szenarien, den t?glichen Anlagenbetrieb zu optimieren, indem er als digitaler Pr¨¹fstand f¨¹r regelm??ige ?nderungsvalidierungen, Umstellungsimplementierungen, Was-w?re-wenn-Szenarien, Personalplanung, Ferndiagnosen und virtuelle Schulungen f¨¹r das Bedienpersonal dient. Dieser innovative Ansatz tr?gt dazu bei, die redundante Nutzung von Leitungen zu reduzieren, Energieeinsparungen von bis zu 10 % zu erzielen, die Betriebszeit von Leitungen um 30 % zu verbessern und die Umr¨¹stzeit um bis zu 70 % zu verringern.

• Ops Performance Twin: St?rkung datengesteuerter Entscheidungen

Mit einem digitalen Zwilling k?nnen Betriebs-, IT- und Konstruktionsdaten zur ?berwachung des Anlagenverhaltens genutzt werden, einschlie?lich des Zustands wichtiger Anlagen, Leistungsparameter und vordefinierter KPIs. Auf diese Weise k?nnen Hersteller die ideale Anlagenleistung ermitteln, um ?hnliche Anlagenabl?ufe in verschiedenen Werken zu vergleichen und zu optimieren. Mit einem umfassenden Dashboard bietet der Performance Twin unvergleichliche Einblicke in die Produktionsmetriken und identifiziert Engp?sse und Ineffizienzen sofort. Dieser datengest¨¹tzte Ansatz erm?glicht es Entscheidungstr?gern, fundierte Anpassungen vorzunehmen und so die Betriebszeit um bis zu 10 % und die Ausbeute um bis zu 5 % zu erh?hen, und zwar mit Zugriff auf umfassende Dashboards in Echtzeit.

• Ops Predictive Twin: Verhinderung von Ausfallzeiten und Erh?hung der Verl?sslichkeit

Einer der wichtigsten Vorteile der LTTS Digital Twin for Line Operations-L?sung sind die unsch?tzbaren Erkenntnisse, die sie bei der Vorhersage kritischer Ausf?lle und der Ursachenanalyse bietet. Durch die Nutzung von historischen und Echtzeitdaten erm?glicht die L?sung die Vorhersage kritischer Anlagenausf?lle, bevor sie auftreten, und hilft bei der Erkennung von First-of-Fault-Punkten. Die Identifizierung von Problemen wird durch die Darstellung von Warnungen in einer interaktiven 3D-Linienumgebung wesentlich beschleunigt, die je nach Bedarf auch durch Live-Video¨¹bertragungen f¨¹r kritische Bereiche erg?nzt wird. Dies erm?glicht ein proaktives Eingreifen, so dass Wartungsteams Probleme w?hrend geplanter Ausfallzeiten angehen k?nnen, anstatt auf unerwartete Ausf?lle zu reagieren. Das Ergebnis ist eine bis zu 20 % h?here Betriebszeit f¨¹r kritische Anlagen, eine bis zu 2 % h?here Right-First-Time-Quote, eine bis zu 30 %ige Verbesserung der mittleren Zeit bis zur Diagnose (MTD) und der mittleren Zeit bis zum Ausfall (MTTF) sowie eine h?here Gesamtproduktivit?t.

Die L?sung bietet den Anwendern auch die M?glichkeit, sie ¨¹ber die Cloud zu nutzen oder sie vor Ort in der N?he ihres Betriebs zu implementieren. Es ist jedoch anzumerken, dass die Kombination mit einer Cloud-L?sung den Kunden, die die LTTs-L?sung in ihren Betrieb ¨¹bernommen haben, viel mehr Flexibilit?t, Skalierbarkeit, Zug?nglichkeit und Sicherheit bieten kann.

• AWS IoT Twin Maker

Der Aufbau von digitalen Zwillingsl?sungen auf Cloud-Plattformen bietet unseren Kunden enorme Vorteile. AWS IoT TwinMaker ist ein solches Cloud-Tool, mit dem wir digitale Zwillinge mit der F?higkeit erstellen k?nnen, vorhandene Daten aus verschiedenen Quellen zu nutzen, virtuelle Darstellungen jeder physischen Umgebung zu erstellen und vorhandene 3D-Modelle mit realen Daten zu kombinieren. Es bietet die M?glichkeit, digitale Zwillinge zu nutzen, um schneller und mit vordefinierten APIs eine ganzheitliche Sicht auf den Betrieb zu erstellen und so den Integrationsaufwand zu verringern. Mit dem AWS IoT TwinMaker Plug-in f¨¹r Grafana k?nnen wir digitale Zwillinge auch in Webanwendungen f¨¹r weitere Analysen integrieren. Tecnomatix, Flex SIM von Siemens, 3D Experience von Dassault und Ansys Twin Builder Simulationssoftware k?nnen verwendet werden, um digitale Zwillingspr¨¹fst?nde f¨¹r virtuelle Inbetriebnahmem?glichkeiten auf der Grundlage der Anlagen- und Kundenanwendungslandschaft zu entwickeln.

Abb. 1: Digital Twin Dashboard einer Linie, das Durchsatz, Effizienzparameter und andere Erkenntnisse zeigt

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Durch die Nutzung von Digital Twin for Line Operations k?nnen globale Hersteller wettbewerbsf?hig bleiben, sich an die sich st?ndig ?ndernden Marktanforderungen anpassen und nachhaltiges Wachstum erzielen. Die Zukunft des Anlagenbetriebs liegt in der nahtlosen Integration dieser transformativen Technologie, und wer sie einsetzt, wird von der gesteigerten Produktivit?t, der Nachhaltigkeit, den reduzierten Kosten und der beispiellosen operativen Exzellenz profitieren.

Machen Sie sich die Revolution des digitalen Zwillings zu eigen und sch?pfen Sie das volle Potenzial Ihrer Fertigungskapazit?ten mit dem speziell entwickelten LTTS Digital Twin for Line Operations aus.