Ausgangssituation
Der Lebenszyklus einer Anlage beginnt mit Festlegung des zu produzierenden Produktes und Ihrer gewünschten Ausbringungsleistung. Auf dieser Grundlage wird das Layout der Anlage entworfen. Dabei müssen verschiedene Restriktionen mit unterschiedlicher Gewichtung berücksichtigt werden. So spielen zum Bespiel die vorhandene Fläche, die Reihenfolge der Produktionsschritte sowie Wandelbarkeit und Nachhaltigkeit der Fabrik eine Rolle. Bereits zu diesem Zeitpunkt ist es vorteilhaft einen Digitalen Zwilling, der die Anlage den gesamten Lebenszyklus begleitet, aufzubauen. Dieser kann durch eine Simulation den Planungsprozess unterstützen.
Einsatz und Vorteile
Mit der Hilfe des Digitalen Zwillings können mehrere Alternativen des Anlagenaufbaus verglichen werden. Dabei werden z. B. Investitions-/ Betriebskosten und Leistung der Anlage betrachtet. Gleiche Module entwickeln wir nur einmal und können diese über die Anlage duplizieren. Teilbereiche, in denen die Ausgestaltung noch nicht klar ist, werden im ersten Schritt auch als Black Boxen mit einstellbaren Kapazitäten und Durchsätzen betrachtet. Außerdem können gegebenenfalls Rückinformationen aus bereits bestehenden ähnlichen Fabriken des Anlagenbetreibers in die Simulationen mit einfließen. Auf Grundlage des entstehenden Modells kann überprüft werden, ob die Anforderungen in den Lastenheften ausreichen oder noch in einzelnen Punkten ergänzt werden sollten. Somit trägt der Digitale Zwilling bereits in dieser Phase zu einer schnelleren und fundierteren Entscheidungsfindung sowie Risikominimierung bei.
Zusätzlich kann bereits eine erste Optimierung der Anlage stattfinden. Dabei ist es ein entscheidender Kostenfaktor, dass Problematiken bereits früh im Entwicklungsprozess erkannt werden. Die verursachten Kosten für Ihre Beseitigung steigen mit fortlaufender Phase des Fabrikanlaufes exponentiell an. Über eine Leistungsanalyse können Bottelnecks erkannt und bereits während der Planung behoben werden. Über eine Resourcenanalyse wird ermittelt, wie viele Stapler, RBGs (Regalbediengeräte) und Kisten eingespart werden können. Außerdem kann bereits die erste übergeordnete Definition von Steuerungsabläufen und Regelkreisen stattfinden. Damit verringert sich das Risiko für Fehlinvestitionen enorm.
Weiteres Potenzial
Sind im Anschluss die logischen Schnittstellen zwischen dem Leitsystem und den SPSen definiert, kann der Digitale Zwilling mit der Simulation als Grundlage für die High Level Emulation dienen.