Digitale Zwillinge im verarbeitenden Gewerbe sind ein Gewinn

Was sind digitale Zwillinge?

Digitale Zwillinge sind virtuelle Repräsentationen physischer Objekte, die ein digitales Abbild oder einen Zwilling Ihrer physischen Anlage darstellen. Fertigungsunternehmen setzen digitale Zwillinge seit vielen Jahren in der Produktentwicklung ein, um Prototypen zu entwickeln, historische Daten zu speichern und Partnern in der Lieferkette eine digitale Darstellung des physischen Produkts zu geben, das sie erhalten sollen. Dies waren die Hauptanwendungsfälle für die digitale Zwillingstechnologie, bis Automatisierung, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz den gesamten Produktentwicklungsprozess durcheinander brachten. Jetzt beginnt eine neue Ära des digitalen Zwillings, in der Produktentwicklungsteams ihre Entwürfe mehr denn je in einer virtuellen Umgebung testen und für die effizientesten Fertigungsprozesse, die schlankste Lieferkette oder die geringsten Kohlenstoffauswirkungen optimieren können.

Kostenvorteil von digitalen Zwillingen

Dies sind die Vorteile von digitalen Zwillingen, aber es gibt auch Kosten. Wenn ein Programm für digitale Zwillinge nicht mit einer unternehmensweiten digitalen Transformation einhergeht, wird das geplante Wachstum eines Unternehmens in der virtuellen Realität nie in der realen Welt ankommen. Die Expertin zu diesem Thema ist Stephanie Feraday, CEO von aPriori und Branchenführerin im Bereich der digitalen Transformation der Fertigung. Ich sprach mit Stephanie Feraday auf der letzten Insights-Konferenz von aPriori, auf der sie sich auf das Thema digitale Zwillinge konzentrierte und erklärte, warum die digitale Transformation in einem Markt mit hohem Wettbewerb, instabilen Lieferketten und steigenden Kapitalkosten wichtiger ist als je zuvor. Hier ist unser Gespräch darüber, warum digitale Zwillinge in der heutigen Fertigungsindustrie erfolgreich sind.

Welche Probleme lösen digitale Zwillinge?

Leah Archibald: Stephanie, Sie haben gerade Ihre Keynote darüber gehalten, wohin sich Unternehmen auf ihrer Transformationsreise mit dem digitalen Faden bewegen. Was ist die wichtigste Botschaft, die Sie den Fertigungsunternehmen mit auf den Weg geben wollen?

Stephanie Feraday: In der Welt von heute ist eine Menge los. Geopolitische Risiken, Lieferkettenprobleme, Arbeitskräftemangel, richtig? Das sind alles große Herausforderungen, mit denen die Unternehmen konfrontiert sind. Und in den letzten Jahren haben die Unternehmen kleine Schritte unternommen, um ihr Geschäft zu optimieren. Aber wie wir während des COVID und im Anschluss daran gesehen haben, reicht das nicht aus. Sie waren nicht in der Lage, schnell und flexibel genug zu reagieren. Wir sehen also, dass es bei der digitalen Transformation nicht nur um den digitalen Zwilling geht, sondern auch darum, diesen digitalen Zwilling auf den Markt zu bringen, damit er wirklich funktioniert. Es geht also um den digitalen Zwilling mit den digitalen Prozessen und der digitalen Fabrik. Auf diese Weise können Unternehmen Erstaunliches erreichen: kürzere Markteinführungszeiten, geringere Kosten, geringere Umweltauswirkungen.

Fallstudie zum digitalen Zwilling

Stephanie Feraday: Wir haben einen Kunden beobachtet, der vor ein paar Jahren, als die Trump-Zölle eingeführt wurden, eine Analyse durchgeführt hat. Er hatte eine Analyse durchgeführt und seine Produktionsanlagen von China nach Mexiko verlagert, weil er dachte, dass dies billiger wäre. Und als sie dann loslegten, war es in Wirklichkeit nicht so. Es war teurer.

Sie hatten also den ganzen Umzug hinter sich, was die Kosten in die Höhe trieb. Also ging man schnell dazu über, digitale Fabriken einzusetzen, um eine bessere multifaktorielle Analyse der Auswirkungen dieser Änderungen auf die Kosten zu erhalten. Änderung der Anlagen, Änderung der Materialien, Änderung der Arbeitskräfte, Änderung der Maschinen.

Leah Archibald: Und wie sah das für ihr Unternehmen aus, als sie den digitalen Faden im Produktdesign, der Beschaffung und der Entscheidungsfindung nutzten? Wie hat das ihren Betrieb verändert?

Stephanie Feraday: Das Interessante am digitalen Faden ist, dass er die Menschen miteinander verbindet. Angefangen bei der Konstruktion, wo viele Daten aus dem CAD-Modell kommen, bis hin zum PLM-System, das den digitalen Zwilling selbst verwaltet. Aber Sie haben nicht berücksichtigt, wie es produziert werden soll. Das hat enorme Auswirkungen auf alle Bereiche, von den Kosten bis hin zum CO2-Ausstoß. Wenn Sie also den digitalen Faden der Fertigungsprozesse und -anlagen mit dem digitalen Zwilling haben, können Sie den Menschen im gesamten Produktentwicklungszyklus, angefangen bei der Entwicklung über die Beschaffung und Fertigung bis hin zu den Zulieferern, eine gemeinsame Sichtweise bieten. Eine gemeinsame Sichtweise. Dadurch können sie alle an einem Strang ziehen und die Auswirkungen verstärken. Das erhöht das Volumen der Kosteneinsparungen und beschleunigt die Markteinführungszeit. Der Nutzen ist einfach enorm.

Kapitalinvestitionen und digitale Zwillinge

Leah Archibald: Das ist es also, was wir mit aPriori tun. Das ist es, was die Kunden erreichen können. Was ist die Hürde, die sie überwinden müssen? Und ich denke dabei speziell an Kapitalerwägungen in einer Zeit der Inflation.

Stephanie Feraday: Ja. Kapitalüberlegungen sind definitiv eine große Sache. Wie das Unternehmen, das ich erwähnt habe, das über China nach Mexiko umgezogen ist, müssen Sie über die Veränderungen nachdenken, die Sie mit Ihren Kapitalinvestitionen vornehmen werden, nicht nur um Ihre Produkte auf den Markt zu bringen, sondern auch um die Automatisierung voranzutreiben. Denn es sind vielleicht nicht nur die Maschinen, in die Sie investieren. Es kann auch um die Art der Maschinen gehen, die Dinge anders und nicht gleich machen. Kapitalinvestitionen werden also immer schwieriger. Man muss viel rücksichtsvoller mit ihnen umgehen. Und es geht nicht nur um Kapitalinvestitionen aus der Sicht der Maschinen, sondern auch um Dinge wie Werkzeugkosten. Bei der Herstellung von Produkten geht es nicht nur um die Stückkosten, sondern auch um die Werkzeugkosten und die Frage, wie sich diese Kosten auf die Rentabilität des Produkts auswirken werden.

Leah Archibald: Und wenn Sie aPriori nicht haben, um Ihre Werkzeugkosten zu berechnen, ist es nur eine Schätzung.

Stephanie Feraday: So ist es.

Leah Archibald: Und am Ende könnten es versunkene Kosten sein.

Stephanie Feraday: Richtig. Die Technologie muss wirklich mit der digitalen Unternehmensstrategie übereinstimmen. Wenn man auf ein schwieriges Problem stößt, das man nicht lösen kann, muss man etwas ändern. Und ich denke, das ist es, was wir beobachten. Die Produktlebenszyklen werden kürzer. EV-Produkte verändern die Art und Weise, wie Produkte hergestellt werden und was Unternehmen tun können. Es gibt also viele Marktkräfte, die die Unternehmen dazu bringen, sich zu verändern, und zwar schnell, denn sie haben keine andere Wahl, wenn sie wettbewerbsfähig bleiben wollen.