Festo auf der Hannover Messe 2024 Digitale Zwillinge verkürzen Entwicklungszeit

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Der Automationsspezialist Festo arbeitet intensiv daran, seine Automatisierungskomponenten mit einem Digital Twin, einem digitalen Abbild in Form von Verwaltungsschalen, auszustatten. Das Unternehmen koordiniert seine Konzepte mit deutschen Automatisierungsherstellern und der Industrial Digital Twin Association.

Digitale Zwillinge können an den Anwendungen orientiert im Engineering eingesetzt werden. Dazu sagt Gerhard Borho, Digitalisierungsvorstand bei Festo: «Maschinen- und Anlagenbauer werden zunehmend digitale Zwillinge einfordern, um ihre Maschinen und Anlagen schneller entwickeln zu können und dabei weniger Fehler zu machen.» 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. Das betrifft auch das Testing und die Systemintegration. Analog wird künftig auch in der Fabrikplanung gearbeitet.

Projektlaufzeiten verkürzen

Kürzere Entwicklungszeiten erfordern die weitere Parallelisierung von Entwicklungsschritten bei den Maschinenbauern. Digitale Zwillinge müssen daher auch die Fähigkeiten der Komponenten genau nachbilden, bis zum physikalischen Verhalten. Damit verkürzen sich Projektlaufzeiten deutlich, die Produktivität steigt. Noch bevor ein Maschinenentwickler die Maschine als Hardware zusammengebaut hat, kann er sie simulieren, testen und nochmals verändern. So kann er zum Beispiel Handhabungssysteme bereits am virtuellen Modell optimal und effizient auslegen und programmieren. Fehler können so frühzeitig gefunden und behoben werden, was erheblich zum effizienten und stabilen Betrieb später beiträgt.

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Erste digitale Abbilder

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. Dazu gehört unter anderem 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. Festo verwirklicht inzwischen für einige Automationskomponenten digitale Zwillinge.

Gesamten Lebenszyklus betrachten

Die Maschinenarchitektur im Konzept Industrie 4.0 basiert vollständig auf digitalen Zwillingen, die mit ihrer standardisierten Kommunikationsschnittstellen praktisch während des gesamten Lebenszyklus einer Maschine das Leben vereinfachen. Bereits die Planung und konkrete Angebotserstellung werden durch digitale Zwillinge vereinfacht und effizienter. «Durch intelligente Algorithmen können die Komponenten optimal und gleichzeitig energieeffizient ausgelegt und konfiguriert werden», erläutert der Digitalisierungsvorstand von Festo.

Die Vereinfachungen reichen sodann von der virtuellen Inbetriebnahme über die Steuerung der Maschine bis zur Datenerhebung und zu den daraus resultierenden Mehrwertdiensten wie Wartung oder Diagnose. Weitere beschleunigte Abläufe ergeben sich durch verkürzte Suchzeiten in Katalogen oder Support-​Portalen sowie beim Erstellen der Maschinendokumentation. (kmu)

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