Schnellere Time-to-Market, effizienteres Engineering, mehr Funktionalität und höhere Qualität – das sind die Vorzüge eines Digitalen Zwillings für Maschinen- und Anlagenbauer. Festo arbeitet intensiv daran, seine Automatisierungskomponenten mit einem Digital Twin, einem digitalen Abbild in Form von Verwaltungsschalen, auszustatten. Dabei hat sich das Unternehmen partnerschaftlich mit weiteren deutschen Automatisierungspartnern und der Industrial Digital Twin Association zusammengetan.
„Maschinen- und Anlagenbauer werden zunehmend Digitale Zwillinge einfordern, um ihre Maschinen und Anlagen schneller entwickeln zu können und dabei weniger Fehler zu machen“, erklärt Gerhard Borho, Digitalisierungsvorstand bei Festo. Schritt für Schritt entwickelt sich das Prinzip „Digital First“ weiter: Komponenten und Maschinen werden so weit wie möglich virtuell entwickelt, bevor die erste Hardware hergestellt wird – dies zieht sich bis ins Testing und die Systemintegration. Analoge Entwicklungen sieht man in der Fabrikplanung, so Festo.
Kürzere Entwicklungszeiten erfordern die weitere Parallelisierung von Entwicklungsschritten bei den Maschinenbauern. Digitale Zwillinge müssen daher auch die Fähigkeiten der Komponenten genau nachbilden, ggf. bis zum physikalischen Verhalten. Damit verkürzen sich die Projektlaufzeiten der Kunden deutlich, die Produktivität steigt. Noch bevor ein Maschinenentwickler die Maschine als Hardware zusammengebaut hat, kann er sie simulieren, testen und nochmals verändern.
Digitale Zwillinge von Automatisierungskomponenten sind viel mehr als nur 3D-Modelle, die sich virtuell bewegen. Sie sind digitale Abbilder mit vielerlei Informationen zu den Komponenten, dies umfasst u.a. die eindeutige Beschreibung ihrer Fähigkeiten, die Dokumentation, das Verhalten – beispielsweise die Simulation ihrer Kinematik und Kinetik – und die Kommunikation mit ihnen bis hin zur Rolle innerhalb der Maschine. Bereits die Planung und konkrete Angebotserstellung wird durch digitale Zwillinge erleichtert. „Durch intelligente Algorithmen können die Komponenten optimal und gleichzeitig energieeffizient ausgelegt und konfiguriert werden“, ergänzt der Digitalisierungsvorstand von Festo. Außerdem kann die Zustandsüberwachung im Zusammenspiel mit den Simulationsmodellen der Digitalen Zwillinge vorausschauende Wartungspläne erstellen.