Digital Thread in der Fertigung

Warum der digitale Wandel einen Digital Thread erfordert?

In der Praxis zeigen IT-Systeme in puncto Integrationstiefe, aufgrund der dafür erforderlichen Aufwendungen, oft große Informationslücken auf. Solche Informationslücken sorgen nicht selten dafür, dass Geschäft verloren geht und Zielvorgaben regelmäßig nicht erreicht werden. Eine IDC-Studie von 2018, bei der 400 Personen befragt wurden, zeigte auf, dass ein erheblicher Teil der Arbeitszeit in Unternehmen für das Aufspüren korrekter Daten beansprucht wird.

37 % der Zeit wird alleine für die Suche nach Daten genutzt, während nur 27 % der Zeit für die Analyse zur Verfügung steht.

Genau diesen Engpass nimmt der Digital Threath in den Fokus, indem die Bottlenecks beseitigt werden sollen. Kritische Geschäftsinformationen sollen entlang der Wertschöpfungskette transparenter und genauer werden.

Digital Thread und Konnektivität als Erfolgsgrundlagen

Nicht ob, sondern wann – so lautet für die meisten Industrieunternehmen die Frage zur Umsetzung der digitalen Transformation. Ein wichtiger Motor hierfür ist das Internet of Things (IoT) oder das in der industriellen Anwendung genannte IIoT. Der besondere Wert jeder IoT-Implementierung basiert auf der Interoperabilität zwischen der IoT-Plattform und deren Systemen, Prozessen und Geräten wie beispielsweise Fertigungsanlagen, Maschinen und Werkzeuge.

Diese IoT-Komponenten stellen eine Quelle wertvoller Daten dar. IoT-Lösungen ermöglichen beispielsweise die Anbindung beziehungsweise die Konnektivität aller für die IoT-Prozesskette benötigen Geräte, um den Zugriff auf geräteübergreifenden Daten zu ermöglichen. Der, über das Internet der Dinge erfolgte Zusammenschluss relevanter Geräte, ermöglicht die Rückübermittlung der Daten an andere Unternehmensbereiche, um diese bereichsübergreifend auszuwerten oder in andere Anwendungen und Systeme zu integrieren.

Bei der Herstellung von Konnektivität im industriellen Umfeld gilt es, einige Herausforderungen anzugehen. Diese entstehen etwa durch heterogene und veraltete Geräte, mangelhafte Kommunikation und Sicherheitslücken aufgrund unterschiedlicher Standards für die Dateninteroperabilität. Sind derartige Herausforderungen gelöst, ist es wichtig, sich um die Architektur der Konnektivität zu kümmern. Der Aufbau einer eigenen IoT-Plattform ermöglicht die Vernetzung der verschiedenen Datenquellen und verfolgt das Ziel, eine zentrale und allgemeingültige Informationsquelle zu bilden.

Product-Lifecycle-Management-Systeme unterstützen den Digital Thread

Für die Erstellung, Verwaltung, Verarbeitung und Verwendung von Daten während des gesamten Lebenszyklus von Produkten ist eine leistungsstarke Lösung für das Product-Lifecycle-Management (PLM) unerlässlich. Diese PLM-Systeme unterstützen folgende Produktentwicklungsphase:

• Konzeption
• Design
• Entwicklung
• Qualitätsmanagement
• Fertigung
• Wartung

Somit ermöglicht eine PLM-Software die durchgängige Verwaltung und Verfolgung aller produktbezogenen Prozesse.

Werden das IoT und das PLM miteinander verknüpft, entsteht ein „Closed-Loop“-System, und somit eine Grundlage zur Kontinuität von Produktinformationen über den Digital Thread. Unternehmen wird es hierdurch ermöglicht, wichtige Erkenntnisse zu gewinnen, Muster zu identifizieren und Produkte und Prozesse kontinuierlich zu verbessern.

Das Konzept des Digital Threads stellt ein Rahmenwerk für den Zugriff auf verstreute Unternehmens- und Produktdaten dar. Das Konzept beschreibt deren Verfügbarkeit und die Möglichkeit, Zusammenhänge der Daten herzustellen. Durch eine Echtzeit-Datensynchronisierung von verwandten vor- und nachgelagerten abgeleiteten Informationen werden Konsistenz, Zusammenarbeit und Abgleich zwischen verschiedenen Funktionen geschaffen.

Tipp: aufgrund der steigenden Anforderungen, des immer tiefergehenden Integrationsgrads und der scheinbar grenzenlosen technologischen Weiterentwicklung, empfehlen wir bei der Anschaffung einer PLM-Software nicht nur den aktuellen Stand der Technik zu berücksichtigen, sondern einen Blick in die Zukunft und somit auf die Ausbaufähigkeit der PLM-Plattform zu richten. Ein Beispiel hierfür ist der Industriestandard J2EE, hierbei handelt es sich um Schnittstellen zu Internet-Diensten, welche die nahtlose Interoperation in heterogene Umgebungen gewährleisten. So setzt auch einer der Branchenführer PTC, mit der PLM-Software Windchill, auf diese moderne Architektur.

Die entscheidende Vorteile für den Digital Thread

Digitale Brücke zwischen einzelnen Softwarelösungen

Der Digital Thread kombiniert Daten aus dem PLM, dem IoT sowie dem Enterprise-Resource-Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES) und dem Customer-Relationship-Management (CRM). Rund um ein Produkt werden alle Änderungen und Konfigurationsinformationen erfasst, um die Qualität zu verbessern, Nachbesserungen zu reduzieren und die Entwicklung neuer Produkte sowie die Markteinführung zu beschleunigen.

Gemeinsame agile Datennutzung und Analysen

Unternehmen können Daten sammeln, Prozesse und Maschinen überwachen und Informationen an die technische Entwicklung zurücksenden, um Ursachenanalysen sowie Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen einzuleiten. Abteilungen können Daten gemeinsam nutzen, die sie vorher nicht austauschen konnten. Der Digital Thread ermöglicht somit einen einfachen, universellen Zugang zu Daten. Dadurch werden zudem Geschwindigkeit und Agilität von Entscheidungsprozessen erhöht.

Digital Thread Projektbeispiel: Reduzierung der Fehlerquote

Der Digital Thread beispielsweise beim Elektroauto-Hersteller e.Go umfasst sämtliche Geschäftsbereiche, von der technischen Entwicklung über die Fertigung bis hin zur Endkundenerfahrung. Für e.Go bieten sich dadurch Vorteile wie eine reduzierte Fehlerquote und eine schnellere Produkteinführung durch besseres Konstruktionsmanagement. Auch Durchsatz und Produktion wurden durch die IoT-gestützte Automatisierung optimiert.

Digital Thread Projektbeispiel: Kürzere Ausbildungszeit und bessere Mitarbeiterproduktivität

Die Volvo Group, u.a. Hersteller von LWK’s, Baugeräten und Industriemotoren, setzt auf verschiedene PTC-Lösungen, um auf Grundlage des Digital Threads die Mitarbeiterproduktivität, Produktqualität und die Ausbildungszeit seiner Beschäftigten zu optimieren. Im Augenmerk der Investitionsentscheidung war die Integration die gesamte Wertschöpfungskette.

Einblicke aus der Praxis – Projektbeispiele live erleben

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Bei diesem Artikel handelt es sich um ein Winserat. Trotz Artikelsponsoring, welches notwendig ist, um unsere Leser/innen nicht mit Bannerwerbung vom Wesentlichen abzulenken, versichern wir eine kritische und herstellerunabhängige Berichtserstattung. Über 90 % unserer Inhalte sind redaktionell entstanden und mit den entsprechenden Hinweisen aus der Praxis, mittels eines Experteninterviews, ergänzt worden. So wie dieser Artikel sind alle weiteren Artikel klar gekennzeichnet.

Wir bedanken uns bei Parametric Technology GmbH für die Einladung, die Projektbeispiele und die Möglichkeit, das Industrial Experience Center an der RWTH Aachen kennenzulernen.