Der Digital Hub Winterthur hat unter dem Lead von Winlink eine Veranstaltung zum Thema ‚Digital Twins’ durchgeführt. Exemplarisch für die Initiative stammten die referierenden Experten von einem kotierten Winterthurer Unternehmen, einem lokalen Startup und von zwei Hochschulen. Deutlich über 30 Teilnehmer fanden sich frühmorgens im Technopark Winterthur ein und profitierten von den interessanten Darbietungen und vom Erfahrungsaustausch.
Ein digitaler Zwilling (digital twin) ist die digitale Abbildung eines materiellen oder immateriellen Objekts oder Prozesses aus der realen Welt.
Digital Twins bei der Maschinenfabrik RIETER AG
Eugène van de Bult, Maschinenfabrik Rieter AG Winterthur, Head Application Competence Center PLM
Eugène van de Bult setzt sich seit vielen Jahren täglich mit technischen Standards, Produktstrukturen, ERP, CRM etc. auseinander. Rieter bietet weltweit führende Technologien für die Garnproduktion an. Als Vision gilt, dass Rieter in jeder Spinnerei auf der Welt vertreten sein will.
Van de Bult zieht den Vergleich zwischen einer Spinnmaschine und seinem digitalen Zwilling. Ein physisches Objekt zeichnet sich durch mechatronische, sensorische Software und IoT-Merkmale aus. Digital übersetzt, braucht es Stammdaten und Strukturmodell, einen 3D-Digital Twin und ein Funktionsmodell mit mechanischen und elektronischen Eigenschaften und Leistungsmerkmalen. Ziel der Arbeit, ist die Verbindung der physischen mit den virtuellen Objekten.
Der Digital Twin wird bei einer Neu-Maschine entwickelt, ist aber mittels IoT-Lösungen auch in der 25-jährigen Kundenanlage integrierbar. Rieter kann so selbst Fremdmaschinen einbeziehen. Bei der Neumaschine wird breit abgestützt (von Entwicklern bis After-Sales) zuerst ein Produktstrukturmodell entwickelt. Daraus leitet sich ein Meta-Strukturmodell ab, auf dessen Basis ein 3D-Modell erstellt wird. Hieraus wiederum werden Stücklisten generiert und um jedes Einzelteil ein komplexes Datenmodell entworfen. Als Konsequenz wird die technische Dokumentation erstellt und die Qualitätskontrolle abgeleitet. Alle Anforderungen sind im ERP verwaltet und lückenlos dokumentiert. Rieter kennt so individuell pro Kunde, alle Ihre ausgelieferten Maschinen und Komponenten.
Digital Twin bei der ZHAW
Peter Hug, ZHAW Winterthur, Schwerpunktleiter 3D-Experience und Dozent
Bei der ZHAW arbeiten unzählige Forscher in verschiedenen Instituten am Thema. 3D-Experience ist der Schwerpunkt in Hugs Tätigkeit. Diese reicht von 3D-Sanning, -Printing, -Visualisierung, -XR (Virtual Reality), -Fast-Prototyping zu 3D-Toleranz-Management, um nur einige zu nennen. Der Fokus der Präsentation liegt auf der virtuellen Produktentwicklung. Anwendungsbeispiele sind Automobil- oder Motorenentwicklungen, der Einsatz der Technik bei Planung und Bau von Immobilien bis zu ganzen Smart Cities oder die Erstellung von Dummies des menschlichen Herzens zum Trainieren einer Operation.
Ein Hauptnutzen von Digital Twins besteht darin, dass Produkt- und Produktionsdaten nicht an Standorte, Abteilungen, Köpfe, Formate, Klassifizierungen etc. gebunden sind, sondern an einem Single Point of Truth (SPOT) liegen und zur Lösung der Datenkonfusion beitragen. Dies ist die Basis für die Automatisierung und Verschmelzung der physischen und digitalen Welt, idealerweise mit Echtzeitdaten.
Hug zeigt einige Beispiele aus der studentischen Forschung und fokussiert auf die Potentiale aus der digitalen Integration: Multi-Disziplin-Team-Zusammenarbeit, Kostenvorteile (zeitlich und materiell), Reduzierung von physikalischen Prototypen, Operations Excellence u.a.m. Er schliesst seine Ausführungen mit dem Hinweis auf die 4. Konferenz ‚Perspektiven mit Industrie 4.0’, Digitale Zwillinge im praktischen Einsatz, die am 2. September 2020 in Winterthur stattfinden wird.
Digital twins enabled services
Dr. Shaun West, HHSLU T&A Luzern, Experte in Product-Service System und Business Model Innvoation
Die Hochschule Luzern arbeitet im Rahmen der Swiss Alliance for Data-Intensive Services eng mit der ZHAW zusammen. Shaun West legt in seinen Ausführungen dar, was ein Digital Twin ist, was er kann und zeigt, dass diese Service Enabler sind. Die Ausführungen schliessen nahtlos an diejenigen der Vorredner an.
Heute gibt es einen regelrechten Marketing Hype, doch West ist überzeugt, dass Digital Twins den Entscheidungsprozess in Unternehmen begünstigen. Er spricht von Wertgenerierung innerhalb des Oekosystems. Google Maps ist ein einleuchtendes Beispiel eines Digital Twins.
Integration und Kombination mit anderen Anwendungen (z.B. Augmented Reality) ermöglichen eine Hilfestellung für angemessene Handlungen. Generell kann dies als Beratungs-Service angesehen werden, woraus auch neue Anwendungen oder Geschäftsmodelle abgeleitet werden können. Werte werden nur geschaffen, wenn bewusst gehandelt wird (oder nicht). Fragen zu stellen, ist ein hilfreicher Weg um zu definieren, zu welchen Themen Unterstützung gesucht wird. Smart Twins helfen Firmen beim Controlling und Optimieren. West arbeitet im Rahmen eines Innosuisse-Projektes mit diversen Firmen zusammen. Problemstellungen in einer komplexen Welt zu verstehen und die Technologie für bessere Handlungen zu nutzen, führten zu besserem Kundenverständnis und ermöglichten Kostenvorteile und Effizienzgewinne.
Dokumentenklassifizierung und Datenextraktion mit AI
Aaron Richiger, Turicode Winterthur
Turicode ist ein klassisches Technologie-Startup, das im Technopark Winterthur domiziliert ist und sich in kurzer Zeit einen äusserst beachtlichen Leistungsausweis erarbeitet hat und namhafte Referenzen aufweisen kann. Co-Gründer und Softwareingenieur Aaron Richiger fokussiert in seinen Ausführungen auf die automatisierte Verarbeitung von Dokumenten.
Je grösser ein Unternehmen ist, desto mehr geschäftsrelevante Dokumente aller Art fallen an. Diese kommen in unterschiedlichen Formaten, Strukturen, Layouts, in grossen Mengen und mit hoher Frequenz daher. Mittels Mint.extract werden Daten aus den Dokumenten extrahiert und mittels künstlicher Intelligenz in einem hohen Qualitätsgrad aufbereitet. Unternehmen erhalten in der Folge zugängliche Informationen, in maschinenlesbaren Formaten, die in ihren Systemen integriert und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt werden.
Richiger beschreibt in der Folge den Prozess vom Input Dokument bis zum in verschiedenen Dateiformaten (RESTful API) lesbaren Output. Er zeigt die Vektorisierung der Dokumente live im Plenum anhand eines Beispiels einer Stadtverwaltung. Maschinelles Lernen ist nicht fehlerfrei, soll aufgrund des laufenden Lernens aber bestmögliche Resultate liefern. Der Kunde kann bei diesem System immer noch Einfluss nehmen. Richiger schliesst seine Ausführungen mit einem Verweis auf die Digital Twin-Anwendungen: Betrachtet man z.B. ein Firmenarchiv, das verschiedenste Medien umfasst, kann mit seinem System ein Digitaler Twin erstellt werden.
Im Jahr 2020 sind die Digital Breakfast-Veranstaltungen an folgenden Daten geplant:
23. Januar 2020, Daten-Sicherheit
7. Mai 2020,
10. September 2020,
19. November 2020.
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