DPI (Digitales Produktionswissen)
Ein echter digitaler Zwilling für Produktionsmaschinen, basierend auf bidirektionaler Datenkommunikation zur Digitalisierung und Effizienzsteigerung in der Fertigung.
Warum unterscheidet sich dieser Lösung von dem üblichen "Digitalen Zwilling"?
Die meisten industriellen digitalen Zwillinge sind eigentlich nur Simulationen oder Visualisierungen, aber DPI Suite schafft eine echte Zwei-Wege-Datenverbindung zwischen der physischen Produktion und ihrem digitalen Gegenstück. Das bedeutet, dass das digitale Modell in direktem Kontakt mit der Realität steht: Alle Änderungen werden sofort berücksichtigt, und die Ergebnisse der Simulationen können in die tatsächliche Produktion einfließen.
Dieser Unterschied ermöglicht es den Unternehmen, Entwicklungen, Änderungen des Produktionsdesigns oder sogar neue Produkteinführungsszenarien mit einem "Test before Invest"-Ansatz zu testen - Rapid Prototyping. Entscheidungen werden dadurch nicht nur schneller und kostengünstiger, sondern auch deutlich sicherer.
Entwickler
IDM-Systems Zrt. (Ungarn) - Entwickler von fortschrittlicher digitaler Zwillingstechnologie und DPI Suite Software Framework, Entwickler der T800 Testumgebung.
Motivation
In einem sich schnell verändernden industriellen Umfeld sind Produktionsplanung, Unterstützung bei der Produktentwicklung und kurze Einführungszyklen der Schlüssel zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit. Die Unternehmen müssen immer häufiger auf neue Kundenbedürfnisse reagieren und dabei ein Optimum aus Qualität, Kosten und Zeit gewährleisten.
Die Technologie des digitalen Zwillings ermöglicht die Überwachung, Vorhersage und Optimierung von Produktionsprozessen in Echtzeit. Der Ansatz "Testen vor Investieren" - auch bekannt als Rapid Prototyping - bietet einen besonderen Vorteil: Unternehmen können Ideen in einer virtuellen Umgebung testen, Lösungen auf PoC- (Proof of Concept) oder Pilot-Ebene validieren, bevor sie tatsächlich investieren, und so schnell, kostengünstig und risikoarm zu einem funktionierenden Konzept kommen.
Das Ziel der Entwicklung
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer DPI-Suite, die reale und digitale Fertigungsumgebungen synchronisiert und eine integrierte Plattform für Simulation, Validierung, experimentelles Prototyping und schnelle Tests von Fertigungsprozessen bietet.
Die wichtigsten Module des Systems:
- DPI-SP (Systems Platform) - ein Framework, das die beiden Zwillinge integriert.
- DPI-ED (Edge) - Erfassung physischer Maschinendaten auf dem Edge-Computer.
- DPI-VE (Virtual Edge) - Virtual Edge-Modul, das mit dem digitalen Zwilling verbunden ist.
- DPI-VM (Validation Module) - Validierungsmodul für die Synchronisierung von realen und digitalen Zwillingen.
- DPI-CA (Cycletime Analyser) - Modul zur Zykluszeitanalyse für die Optimierung von Produktionsprozessen.
Die DPI Suite unterstützt die iterative Entwicklung auf der Basis von Design Thinking: Anwender können ihre Ideen schnell in einer virtuellen Umgebung (z. B. T800 Testbed) testen und die getesteten Lösungen anschließend validieren und in die reale Produktion übertragen. Dieser integrierte Ansatz beschleunigt die Einführung neuer Produkte und unterstützt den Fertigungs- und Validierungsprozess.
Erwartete technologische Auswirkungen
- Vollständig digitale Zwilling mit bidirektionaler Datenverbindung in Echtzeit.
- Modulare und erweiterbare Softwarearchitektur, die später um Energieeffizienz- und Qualitätskontrollmodule erweitert werden kann.
- Die Möglichkeit der Simulation und Validierung ohne Produktionsunterbrechung.
- Entwurf von Pilotprototypen und schnelle Tests (Pilot, PoC) zur Beschleunigung der Produktentwicklung.
- Vorausschauende Wartung mit künstlicher Intelligenz.
- Ursachenanalyse und Optimierung der Durchlaufzeiten.
- Ein "Test bevor Invest"-Ansatz, der eine zuverlässige Entscheidungshilfe mit geringem Risiko bietet.
Erwartete wirtschaftliche Auswirkungen
- Erhebliche Reduzierung der Produktionskosten und Ausfallzeiten.
- Schnellere Produktionsplanung und Unterstützung der Produktentwicklung, kürzere Umstellungszeiten.
- Geringeres Investitionsrisiko durch Validierung auf PoC- und Pilotebene.
- Kosteneinsparungen durch frühzeitiges Erkennen von Fehlern (Prinzip "fail fast, fail cheap").
- Höhere Produktivität durch kontinuierliche Simulation und Optimierung.
- Vorteile für die Umwelt: weniger Energieverbrauch und Abfall.
- Dank des "Test before Invest"-Ansatzes können Unternehmen schneller und zu geringeren Kosten zu validierten Lösungen gelangen.
