[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“„Durch den Einsatz der Künstlichen Intelligenz kann man den Menschen wieder näher an die Produktion heranholen““ font_container=“tag:h2|font_size:38|text_align:left|color:%23e30613″ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1519834766190{margin-top: -25px !important;}“][vc_custom_heading text=“Neue Chancen durch digitale Entwicklungs- und Produktionsprozesse und Einsatzszenarien für digitale Zwillinge“ font_container=“tag:h2|font_size:22|text_align:left|color:%23f07d00″ use_theme_fonts=“yes“][vc_column_text]Ein Kommentar von Martin Ruskowski, TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Steuerungen (WSKL)[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Kurz und bündig:“ font_container=“tag:h3|font_size:17|text_align:left|color:%23ffffff“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1519747666609{padding-left: 15px !important;background-color: #f07d00 !important;}“][vc_column_text css=“.vc_custom_1519830096446{border-top-width: 1px !important;border-right-width: 1px !important;border-bottom-width: 1px !important;border-left-width: 1px !important;padding-top: 10px !important;padding-right: 10px !important;padding-bottom: 10px !important;padding-left: 10px !important;background-color: #eaeaea !important;border-left-color: #aaaaaa !important;border-left-style: solid !important;border-right-color: #aaaaaa !important;border-right-style: solid !important;border-top-color: #aaaaaa !important;border-top-style: solid !important;border-bottom-color: #aaaaaa !important;border-bottom-style: solid !important;border-radius: 1px !important;}“]

Das DFKI engagiert sich als Partner in der Tech­nologie-Initiative SmartFactory Kaiserslautern e.V., die 2005 gegründet wurde. Der Verein ver­steht sich als eine Forschungs-und Transfer- Plattform, die Partner aus Industrie und Wissen­schaft zu den Themen Industrie 4.0 und der Fa­brik der Zukunft zusammenbringt. Gemeinsam im Netzwerk ist hier 2014 die weltweit erste herstellerunabhängige Industrie 4.0-Produkti­onslanlage entstanden, an der jedes Jahr neue Fragestellungen der Partner in Form von Use Ca­ses demonstriert werden. Die Anlage wird 2018 in erweiterter Form auf der Hannover Messe am Gemeinschaftsstand von DFKI und SmartFacto­ry-KL ausgestellt (Halle 8, Stand D20).

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Ein cyber-physisches Produktionsmodul bildet die oberste Ebene cyber-physischer Systeme in der Produktion. Es bietet übergeordneten Systemen, zum Beispiel MES-Syste­men, die Funktionalität an, ein Bauteil zu bearbeiten. Seit langem spricht man bereits von cyber-physischen Syste­men. Hier handelt es sich um elektromechanische Syste­me, die durch einen Rechner und entsprechende Kommunikationsschnittstellen intelligenter werden, zum Beispiel kleine Sensoren, Aktoren oder Motoren. In der Produkti­on finden sich meist größere Produktionszellen, die ein Bauteil bearbeiten und im Prozess weitergeben. Kommt nun ein cyber-physisches Produktionsmodul zum Einsatz, bietet es den Dienst an die übergeordneten Systeme an, das Bauteil zu bearbeiten.

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An dieser Stelle setzen digitale Zwillinge an. Über die Schnittstellen eines cyber-physischen Systems ist es möglich, seine internen Zustände und Messdaten an ein parallel laufendes Rech­ner-Modell, den digitalen Zwilling, weiterzulei­ten. Auf dieses digitale Abbild kann dann jeder­zeit zugegriffen werden. Hinzu kommt die Mög­lichkeit, durch die Methoden und den Einsatz der Künstlichen Intelligenz, den Menschen wieder näher an die Produktion heranzuholen. Digitale Entwicklungs- und Produktionsprozesse kom­men somit nicht in menschenlosen Produktionen zum Einsatz, sondern in den Produktionen, in denen Mitarbeiter sehr eng mit eingebunden wer­den, um zum Beispiel die Produktqualität oder detaillierte Produktionsschritte zu verbessern.

Für den Einsatz von digitalen Zwillingen in der Produktion sehen wir im Wesentlichen zwei Szenarien: Das eine sind die digitalen Zwillinge der Produktionsmittel, der Assets, die über die Lebensdauer der Produktionsanlage helfend un­terstützen können. Dies kann schon in der Phase der Planung und Programmierung der Anlage beginnen, beispielsweise anhand eines Simulati­onsmodells. Später im Prozess kann der digitale Zwilling als Abbild der Maschine, die synchron mit der realen Maschine läuft, dazu dienen, dass tiefe Einblicke in die Abläufe innerhalb der Pro­duktionsanlage „vom Schreibtisch aus“ vorge­nommen werden können. Dies erfolgt, indem Messwerte und Signale von der realen Anlage in den digitalen Zwilling eingespielt werden. Somit kann die Produktion auf dem Rechner mitver­folgt werden. Ein Vorteil von diesem Vorgehen ist, dass durch den tiefen Einblick in die Maschi­ne viele Situationen deutlich besser erkannt wer­den können.

[/vc_column_text][vc_single_image image=“4307″ img_size=“large“ add_caption=“yes“ alignment=“center“][vc_custom_heading text=“Am fertigen Produkt den gesamten Fertigungsprozess nachverfolgen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]

Der zweite wesentliche Einsatz für digitale Zwil­linge liegt bei der Betrachtung der Produkte ent­lang ihrer Herstellung auf der Produktionsanla­ge. Dabei verfolgt der digitale Zwilling das Pro­dukt von den Rohmaterialen bis zum fertigen Produkt, und sogar darüber hinaus beim Kun­den. In den digitalen Zwilling des Produkts kön­nen alle Produktionsdaten abgelegt werden, was vor allem für konfigurierbare Produkte interes­sant ist. Somit können Messwerte und Signale aus der Produktion abgelegt werden, sodass es mög­lich wird, jederzeit später am fertigen Produkt

den gesamten Fertigungsprozess nachzuverfol­gen. Ein Vorteil hiervon ergibt sich beim Auftre­ten von Qualitätsmängeln: eine Analyse der Schwachstellen der Produktion ermöglicht es, den Fehler für den weiteren Produktionsverlauf zu beheben. Weiterhin kann der digitale Zwilling während der Nutzungsdauer des Produktes ge­pflegt werden. So können zum Beispiel War­tungsarbeiten an den Maschinen oder Modifika­tionen des Produkts hinterlegt werden. Letztlich verfügt der Produzent jederzeit im Rechner über ein Abbild und somit über eine Zugriffsmöglich­keit auf das Produkt. Hier muss lediglich sicher­gestellt werden, dass regelmäßig ein Abgleich zwischen realem Produkt und digitalem Zwil­ling erfolgt.

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