Die Zukunft ist Digital!

Der digitale Zwilling als virtuelles Abbild einer Fertigungsanlage schlägt die Brücke zwischen der digitalen Welt und der realen Produktionsumgebung. Er verknüpft Menschen, Maschinen und Prozesse in Echtzeit und sorgt für mehr Effizienz und Qualität in der Engineering- und Planungsphase, der anschließenden Bauteilproduktion sowie im Schulungs- und Trainingsbereich. Alle Anwender können so vorhandene Potenziale digital voll ausschöpfen und das Plus an Produktivität generieren, das für die eigene Wettbewerbsfähigkeit entscheidend ist.

Schon früh hat Bihler die Potenziale der Digitalisierung erkannt, und in den letzten Jahren hat der weltweit führende Systemlieferant in der Stanzbiege-, Schweiß- und Montagetechnik sein Portfolio an digitalen Lösungen konsequent weiterentwickelt. Heute steht allen Anwendern ein ganzes Set an digitalen Tools und Services zur Verfügung, die sie gezielt entlang ihrer gesamten Wertschöpfungskette einsetzen können, und zwar von der ersten Engineering- und Planungsphase über die eigentliche Teilefertigung bis hin zu begleitenden Trainings und Support. Das Ziel ist klar: „Mit unseren smarten Produkt- und Automationslösungen verbinden wir die reale Welt der Stanzbiegetechnik mit der digitalen Welt. Sie ermöglichen in Echtzeit die maximale Vernetzung von Produkten, Maschinen und Personen und die systemübergreifende Nutzung aller fertigungsrelevanten Daten“, macht Mathias Bihler klar. „So lassen sich die in jedem Unternehmen vorhandenen Verlustleistungen transparent darstellen und gezielt beheben. Alle Anwender können damit einfach schneller entwickeln, effizienter produzieren und wertvolle Ressourcen sparen – und damit das Plus an Produktivität generieren, das zur Sicherung der eigenen Wettbewerbsfähigkeit zwingend erforderlich ist.“ Und dieses Plus lässt sich auch konkret beziffern: So zeigt die Praxis, dass Anwender, die die digitale Bihler-Technologie voll ausschöpfen, ihre Produktivität um durchschnittlich 20 Prozent steigern konnten.

Umfassende Datenbasis

Die besten Voraussetzungen für die Erschließung derartiger Produktivitätspotenziale bietet der digitale Zwilling als virtuelles Abbild der Anlage und des gesamten Fertigungsprozesses. Der digitale Zwilling wird bei Bihler während des Entwicklungsprozesses einer Anlage auf Grundlage der Konstruktionsdaten erstellt. Er bildet die Basis für den gesamten Fertigungsprozess und liefert für jedes einzelne Produkt sämtliche entsprechenden Prozessdaten, die abgespeichert und damit jederzeit verfügbar sind. Für jedes Bauteil kann damit exakt rückverfolgt und nachvollzogen werden, wo mögliche Probleme beispielsweise hinsichtlich des verarbeiteten Materials gelegen haben. Der digitale Zwilling ist bereits heute von allen hochtechnisierten Fertigungslösungen wie dem Servo-Produktions- und Montagesystem BIMERIC standardmäßig verfügbar – und künftig wird Bihler den digitalen Zwilling auch zu jeder neuen Bihler-Anlage liefern.

Virtuelle Konfiguration

Der digitale Zwilling einer Bihler-Anlage eröffnet ganz neue Möglichkeiten, da er sich intensiv und zielgerichtet entlang der gesamten Prozesskette einsetzen und nutzen lässt. Dies beginnt schon lange vor der eigentlichen Produktion im Engineering- und Planungsstadium. In dieser Phase lässt sich die gesamte Anlage virtuell bis ins kleinste Detail optimal konfigurieren. Mögliche Störungen und Fehlerquellen werden so sofort sichtbar und können schon in der Konstruktionsphase behoben werden. Und natürlich lassen sich mit dem digitalen Zwilling schon vorab unterschiedlichste Produktionsabläufe vollumfänglich durchspielen und optimieren, ebenso wie neue Designs und Prototypen. Dies steigert einmal mehr die Qualität der Bihler-Anlage, und die Kunden erhalten dadurch eine besonders zuverlässige, leistungsstarke Bihler Lösung, die ihnen ein Höchstmaß an Prozesssicherheit und Produktqualität bietet. Sie sparen aber auch jede Menge Zeit, denn der virtuelle Zwilling stellt nicht nur die störungsfreie, sondern auch besonders schnelle reale Inbetriebnahme der Anlage sicher.

Optimierung im laufenden Betrieb

Wenn im Anschluss die Bihler-Anlage dann läuft und Teile produziert, kann der digitale Zwilling die Effizienz in der Produktion maßgeblich steigern und dabei helfen, Optimierungspotenziale an der Maschine als auch in der Fertigung voll auszuschöpfen. Bihler hält dafür verschiedene digitale, auch in der „Bihler Digital App“ verfügbare Tools bereit, wie beispielsweise das Dashboard- und Analysemodul. Damit ist der aktuelle Maschinenstatus in Echtzeit sofort ersichtlich und damit lassen sich auch Daten gezielt aus den Maschinen filtern, aufbereiten und beispielsweise Trendstatistiken erstellen. Genauso hilfreich ist das Modul „Auftragsverwaltung“, mit dem sich bequem am Schreibtisch Aufträge anlegen, bearbeiten, planen und dann digital in die Fertigung einschleusen lassen. Auch Änderungen und Anpassungen der Anlage können schnell und effizient direkt vom Desktop-Computer im Büro im digitalen Zwilling simuliert und umgesetzt werden, ohne an der realen Maschine tätig werden zu müssen. Dafür sorgt das Modul „Offline VC 1-Programmierung“, mit dem sich ideal beispielsweise neue Werkzeuge programmieren oder bestehende Werkzeuge parametrieren lassen. „Alle Funktionen wie Analysen und Programmierung können im laufenden Betrieb erfolgen, ohne dass die Maschine und die Produktion dafür stillstehen muss“, betont Mathias Bihler. Durch die Optimierung der Produktionsprozesse anhand des digitalen Zwillings können außerdem der Materialeinsatz und der Energieverbrauch reduziert werden. Und nicht zuletzt erlauben die Echtzeitdaten auch eine vorausschauende Instandhaltung und eine effizientere Planung, was zu geringeren Wartungskosten führt.

Für Trainings und Schulungen

Und auch nachdem die eigentliche Produktion auf der Bihler-Anlage angelaufen ist, lässt sich der digitale Zwilling weiter nutzen, insbesondere für Machbarkeits- und Projektstudien sowie für Trainings- und Schulungszwecke. Die Basis dafür bilden die ohnehin vorhandenen Animationen und Simulationen des Fertigungsprozesses. Sie erlauben die rein virtuelle, fast schon spielerische Auseinandersetzung mit der Bihler-Anlage in Echtzeit, der im Gegensatz zum Training an der realen Maschine praktisch keinerlei Grenzen gesetzt ist. Alle Anwender können so verschiedene Szenarien und Maschinenparameter in einer sicheren, virtuellen Umgebung erproben. Insbesondere die Programmierung der Achsbewegungen der NC-Aggregate über die „Offline VC 1-Programmierung“ lässt sich vollumfänglich auf Knopfdruck durchspielen. Auch das neuentwickelte Modul „Animation“ eignet sich perfekt für Schulungs- und Einarbeitungszwecke. Es visualisiert komplette Fertigungsanlagen sowie einzelne Baugruppen oder Werkzeuge, die dann nach dem Game-Engineering-Prinzip animiert werden. So wird der komplette Fertigungsprozess vom Bandeinzug bis zum Endprodukt sichtbar, und in der Anwendung lassen sich außerdem weitere Informationen wie Einstellblätter oder Anleitungen hinterlegen.

Profitabel für beide Seiten

„Unsere digitalen Lösungen und der digitale Zwilling haben das Ziel, allen Anwendern ihre Produktion zu vereinfachen und effizienter zu gestalten. Sie tragen maßgeblich dazu bei, reproduzierbare, gleichbleibend hochwertige Bauteile herzustellen. Sie ermöglichen es durch ihre Intelligenz auch weniger qualifiziertem Personal, die Produktion auf höchstem Niveau aufrechtzuerhalten “, so Mathias Bihler. „Und wenn beim Kunden doch einmal ein Problem auftreten sollte, können wir den digitalen Zwilling der Anlage zur Fehleranalyse nutzen und die Störung schnellstmöglich beheben, weil eben nicht mehr extra ein Servicemitarbeiter zum Kunden fahren muss.“ Ähnlich einfach und effizient gestaltet sich auch die Ersatzteilbestellung. Und auch Bihler profitiert vom digitalen Zwilling, weil sämtliche Daten zu jeder Komponente und jedem Bauteil transparent verfügbar sind, die wiederum die Basis für spätere Optimierungen oder Anpassungen darstellen. „Die digitale Welt und der digitale Zwilling helfen sowohl unseren Kunden als auch uns selbst, immer besser zu werden und sich wirkungsvoll von den Marktbegleitern abzusetzen“, so das Fazit von Mathias Bihler. Und dies wird in Zukunft noch besser gelingen, denn die weitere Entwicklung besteht darin, den digitalen Zwilling über Algorithmen mit künstlicher Intelligenz zu verbinden. Ein Beispiel dafür könnte dann ein selbstlernender Regelkreis etwa zur Kompensation der Materialunterschiede in einer Charge sein, bei dem integrierte Messfühler die aktuellen Werte in Echtzeit erfassen und den Fertigungsprozess über entsprechende Aktoren automatisch anpassen.