März 25, 2025

Wie Nachhaltigkeit messbare Ergebnisse in der Produktion liefert

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Author

Susanne Weller

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Unternehmen, die ihre Produktion nachhaltig gestalten, profitieren wirtschaftlich: Sie senken Kosten durch energieeffiziente Prozesse und bedarfsgerechte Ressourcenplanung, reduzieren Abfall und Emissionen und halten gesetzliche Vorgaben ein. Gleichzeitig positionieren sie sich als Vorreiter für Kunden und Partner, die ebenfalls auf Nachhaltigkeit setzen. Gerade in der Fertigung und Produktion werden die Ergebnisse einer zugleich nachhaltigen und digitalen Strategie sichtbar: Hier entstehen die Kennzahlen, die die Auswirkungen der nachhaltigen und digitalen Maßnahmen belegen. Zwei Beispiele aus der Praxis zeigen, was Software-definierte Automatisierung und digitale Zwillinge zum einen für das Batterierecycling und zum anderen im Maschinenbau bewirken können.

Unabhängig davon, ob Unternehmer gesetzlich verpflichtet sind, ihr Unternehmen nachhaltig zu transformieren oder ob sie aus Überzeugung oder einer strategischen Überlegung heraus Ökologie, Ökonomie und Soziales in Einklang bringen möchten: Die langfristigen Chancen und Vorteile liegen vor allem in diesen Punkten:

1. Ressourcen effizient einsetzen
2. Energie sparen
3. Produktionskosten senken

Zirkularität in der Produktion erreichen

Wer seine Produktion sogar nach den Grundsätzen der Circular Economy ausrichten möchte, geht noch einen Schritt weiter. Der Fokus liegt dann darauf, eine Zirkularität in der Produktion zu erreichen. Das bedeutet im ersten Schritt über Lebenszyklusanalysen zu verstehen, welche Ressourcen wann und wo in der Produktion eingesetzt werden und die Energie- und Materialverbräuche einzelner Produktionseinheiten zu kennen. Im nächsten Schritt werden dann die Voraussetzungen für geschlossene Kreisläufe geschaffen: Der Energiebezug erfolgt aus regenerativen Quellen, Produkte können am Ende ihres Lebenszyklus wiederverwendet oder recycelt werden, in den Produktionsprozessen entsteht weniger Abfall, der dann wiederum in die Produktion integriert werden kann. Ein zentraler Bestandteil dabei ist die Produktgestaltung, die sicherstellt, dass Materialien und Komponenten leicht getrennt, repariert oder wiederverwertet werden können, um die Kreislauffähigkeit bereits in der Entwicklungsphase anzulegen. Diese Ansätze tragen nicht nur dazu bei, den ökologischen Fußabdruck zu verringern, sondern schaffen auch langfristige wirtschaftliche Vorteile durch Ressourceneinsparungen und die Sicherung von Rohstoffen.

Dabei gilt es jedoch, auch Herausforderungen wie hohe Investitionskosten und die Anpassung bestehender Lieferketten zu berücksichtigen. Gleichzeitig bieten sozial nachhaltige Ansätze, etwa die Förderung lokaler Arbeitsplätze, zusätzliche Potenziale. Durch die Kombination bewährter Verfahren mit neuen Technologien wie der additiven Fertigung oder durch gezielte Modernisierungen (Retrofit-Maßnahmen) können Unternehmen zirkuläre Produktionsweisen effizienter umsetzen.

Verbindung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit

Die Strategie ist das eine. Um sie erfolgreich umzusetzen, benötigt es jedoch nicht nur Investitionen und Innovationen, sondern auch fortschrittliche Technologien, die die Prozesse effizienter und messbarer gestalten. Zudem müssen die aus der Strategie resultierenden Aktionspläne auch so ausgeführt werden können, dass sie messbare Ergebnisse liefern. Die Digitalisierung spielt deshalb eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen in der Produktion. Sie liefert die Technologien wie digitale Zwillinge, Automatisierungslösungen oder Künstliche Intelligenz (KI) und die Daten, mit denen messbar wird ob die Umsetzung der Maßnahmen sowohl ökologisch als auch ökonomisch erfolgreich ist. Besonders digitale Zwillinge können dabei unterstützen, Produktionsprozesse virtuell zu simulieren und zu optimieren, während Automatisierung und KI eine Anpassung und präzise Steuerung der Ressourcennutzung ermöglichen. Die parallele Transformation hin zu einer digitalisierten und nachhaltigen Produktionsweise wird als „Twin Transition“ bezeichnet. Sie gilt als Schlüssel zum Erfolg der Veränderungsprozesse.

Nachhaltigkeit erreichen mit Daten und Technologien 

12,7 Mio. Tonnen CO₂ lassen sich in der Industrie bis zum Jahr 2030 über eine beschleunigte Digitalisierung einsparen, zeigt die Studie „Klimaeffekte der Digitalisierung 2.0“ des Bitkom e.V. Dafür sind zwei Technologien maßgeblich, so die Ergebnisse der Untersuchung. Zum einen die Automatisierung in der Produktion. Sie sorgt dafür, dass Prozesse selbstständig und mit dem geringstmöglichen Material- und Energieeinsatz über vernetzte Anlagen, Maschinen, Werkstücke und Bauteile ablaufen. Zum anderen digitale Zwillinge, also virtuelle Abbilder von realen Prozessen und Maschinen. Sie ermöglichen, dass Innovationen oder Änderungen und Anpassungen an Prozessen und Anlagen zunächst digital umgesetzt und dort optimiert werden, bevor sie in die reale Produktionswelt übernommen werden. Das spart Material, Energie und Arbeitszeit.

Zwei Anwendungsfälle zeigen, welche Beispiele es aus der Praxis schon gibt:

Beispiel 1: Mit digitalen Zwillingen bis zu 29,5 Prozent Energie im Maschinenbau sparen

In Industrieunternehmen des produzierenden Gewerbes spielen Werkzeugmaschinen eine zentrale Rolle. Um ihre Form zu verändern ist die Zerspanung – das Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen – ein wichtiger Schritt in der Fertigung. Für diesen Prozess werden häufig Kühlschmierstoffe eingesetzt. Aber: Ihre Nutzung ist mit hohen Energiekosten verbunden. So hoch, dass sich ein Verbund aus Forschung und Wirtschaft – zu dem auch wir gehören – zusammengeschlossen hat, um in einem vom BMWK, Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, geförderten Projekt E-KISS* Maßnahmen zu entwickeln, mit denen der Energieeinsatz relevant gesenkt und die Produktivität gesteigert werden können.

E-KISS kombiniert verschiedene Technologien wie Data Science, digitale Zwillinge und Retrofit-Maßnahmen. Die Rolle des digitalen Zwillings war dabei, das vollständige digitale Gesamtbild der realen Systeme, also der Anlage mit ihren Eigenschaften, Zuständen, Abhängigkeiten und dem Verhalten der Systeme untereinander, abzubilden. Mit dem Fokus und der Zielsetzung „Energieeinsparungen in der Kühlmittelversorgung erreichen“ war es besonders wichtig, die Daten über Prozesse, Werkzeuge und Werkstücke aufzunehmen und Änderungen kontinuierlich festzuhalten. Durch diese datenbasierte Modellierung des Systems haben wir im Forschungsverbund die Basis für Ansätze und Methoden zur Optimierung des Energieverbrauchs entwickelt.

Das Ergebnis am Ende der Projektlaufzeit beeindruckt: Die Fertigungsanlage für Werkzeugmaschinen mit Kühlschmierstoffen hat 13.590 Kilowattstunden pro Jahr weniger verbraucht und damit 29,5 Prozent Einsparungen bei Strom erreicht. Das ging nur durch das Zusammenspiel von nachhaltigen Zielen, Retrofit-Maßnahmen, die sich auf einzelne Komponenten auswirkten, Data Science zur Erfassung und Interpretation der Daten, und dem digitalen Zwilling als Schlüsseltechnologie für Analyse und Optimierung von Verfahren.

Den vollständigen Use Case lesen: Wie digitale Zwillinge dabei helfen, bis zu 29,5 Prozent Energie im Maschinenbau zu sparen

Beispiel 2: Digitale Zwillinge optimieren das Batterierecycling

Die Zukunft der Mobilität ist elektrifiziert. Viele elektronische Vehikel setzen dabei auf Lithium-Ionen-Batterien. Indes ist der Produktlebenszyklus der Batterien mit erheblichen Belastungen für die Umwelt verbunden, von der Gewinnung der Rohstoffe über die Energieverbräuche bei der Herstellung bis zur Entsorgung. Batterierecycling klingt nach einer guten Lösung, indes scheitert es oft an der Realität: Es gibt viele Hersteller für Batterien, eine große Bandbreite unterschiedlicher Batteriepacks und keine sortenreine Rohstoffverwendung in den einzelnen Batterien. Ein interdisziplinäres Konsortium aus Industrie und Forschung hat deswegen in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF, unterstützten Forschungsprojekt ZIRKEL* untersucht, wie Automatisierungslösungen zu einer Demontage der Batterien auch in großem Maßstab beitragen können. Das Ziel von ZIRKEL ist den ökologischen Fußabdruck der Batterien zu verbessern. Zugleich sollte die Produktivität und Wirtschaftlichkeit im Demontage-, Trenn- und Zerteilungsprozess von Batteriesystemen und Elektromotoren nachhaltig gesteigert werden. Um diese Prozesse durchzuführen, hat Liebherr Verzahntechnik eine Anlage gebaut, von der wir durch unsere digitalen Zwillinge das digitale Abbild geschaffen haben.

Das Ergebnis: Die digitalen Zwillinge konnten die realen Abläufe erfassen, durch die Datenanalyse den optimalen Recyclingpfad angeben, die Materialkreisläufe bestimmen und optimieren und die Daten für KI-basierte Analysen kontextualisieren. Sie wurden im Projekt in einer Datenbank gespeichert, so dass die Rückverfolgbarkeit der recycelten Komponenten für den EU Battery Pass sichergestellt ist. Als Daten-Hub orchestrieren die digitalen Zwillinge einen nahtlosen Informationsfluss zwischen allen beteiligten Akteuren und steigern die Prozesseffizienz, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit.

Kurz gesagt: Die digitalen Zwillinge fördern eine nachhaltige Circular Economy im Bereich der Elektromobilität.

Mehr zum Projekt: Die entscheidende Rolle der Digital Twins von Ascon Systems im Batterierecycling

Die Ergebnisse von ZIRKEL präsentiert das BMBF auf der Hannover Messe 2025 (31. März bis 4. April 2025, Halle 2, Stand A35).

*E-Kiss Förderungszeichen: 03EN2037B; Zu den Projektpartnern von E-KISS gehören: Ascon Systems, Robert Bosch GmbH, ONLINE Industrieelektrik und Anlagentechnik GmbH (Online IAT), Technische Universität Braunschweig (IWF).

*ZIRKEL Förderkennzeichen: 02J21E044; Zu den beteiligten Partnern des Projekts ZIRKEL gehören neben dem BMBF und uns unter anderem auch Liebherr-Verzahntechnik, DMG Mori, Institut für Partikeltechnik der TU Braunschweig, Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Synergeticon.

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Jan. 13, 2025

KI in der Produktion: Besser Lernen aus Prozessdaten 

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• #KI
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Author

Susanne Weller

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Künstliche Intelligenz (KI) in der Fertigung übertrifft traditionelle Ansätze zur Optimierung von Prozessen. Sie analysiert und lernt schneller, liefert mehr und bessere Informationen für Entscheidungsgrundlagen und sie zeigt neue Handlungsmöglichkeiten auf. Damit steigert der Einsatz von KI die Effizienz, Qualität und Flexibilität in allen Bereichen. Aber die Erfolge entstehen nicht von allein, durch die bloße Einbindung von KI. Die Grundlage dafür kommt über aussagekräftige Prozessdaten. Sie ermöglichen die komplexen Datenanalysen, die wiederum zu neuen Erkenntnissen und Optimierungsansätzen führen. Wie kommt man zu diesen Daten, wie erkennt man ihre Güte? Welche KI-Methode ist für welche Anwendung geeignet? Marcus Röper, KI-Experte und Product Owner Embedded AI bei Ascon Systems, erläutert die Zusammenhänge. 

Prozessdaten als Grundlage für KI-Anwendungen

Prozessdaten sind Daten, die während eines Produktions- oder Fertigungsprozesses entstehen. Sie informieren über den Zustand, Zustandsänderungen und die Leistungen von Maschinen und Prozessen. Ihre Quellen sind Sensoren von Maschinen und Anlagen, IoT-Geräten oder aus der Steuerungssoftware wie ERP-, MES- und SCADA-Systemen. Auf Grundlage dieser Prozessdaten bauen KI-Anwendungen auf. 

Besonders fünf Faktoren sind relevant, um die Güte der Daten beurteilen zu können: 

• Datenqualität: Die Qualität der Prozessdaten ist entscheidend für den Erfolg von KI-Anwendungen. Hohe Datenqualität bedeutet, dass die Daten genau, zuverlässig und frei von Fehlern oder Ausreißern sind. Ungenaue oder fehlerhafte Daten können zu falschen Analysen und ineffizienten oder sogar schädlichen Entscheidungen führen. 

• Datenvollständigkeit: Vollständige Daten gewährleisten, dass alle für den Prozess relevanten Informationen erfasst und verfügbar sind. Fehlen Daten, entstehen Lücken in der Analyse, was die Leistungsfähigkeit von KI-Modellen beeinträchtigt. 

• Datenkonsistenz und -standardisierung: Konsistente und standardisierte Datenformate erleichtern die Integration und Verarbeitung von Daten aus unterschiedlichen Quellen. Wenn Daten einheitlich strukturiert sind, können KI-Algorithmen effizienter arbeiten. Das erleichtert die Interpretation der Ergebnisse. 

• Datenaktualität und Echtzeitverfügbarkeit: Aktuelle Daten der Zustände von Prozessen sind für die Überwachung wichtig. Sie legen die Grundlage für zeitnahe oder sogar Echtzeit-Entscheidungen. KI-Anwendungen können so sofort auf Veränderungen im Prozess reagieren und proaktive Maßnahmen empfehlen. 

• Datensicherheit und Datenschutz: Der Schutz der Prozessdaten vor unbefugtem Zugriff und die Einhaltung von Datenschutzbestimmungen sind essenziell. Sicherheitsmaßnahmen für den externen Zugriff gewährleisten die Integrität und Vertraulichkeit der Daten, während interne Datenschutzrichtlinien sicherstellen, dass sensible Informationen entsprechend den gesetzlichen Vorschriften und den hausinternen Compliance-Regeln gehandhabt werden. 

Sind diese Faktoren berücksichtigt und die Daten entsprechend aufbereitet, bilden sie eine gute Grundlage, an die, KI-Modelle ansetzen und wirken können. Jetzt stellt sich die Frage, wie daraus nutzbares Wissen entsteht. 

Prozessintelligenz mit KI: Lernen aus Prozessdaten

Dass die KI aus Prozessdaten lernen kann, bedeutet, sie analysiert die Erkenntnisse aus den gewonnenen Daten und kombiniert sie mit ihrem Wissen über optimale Zustände und dem Verständnis komplexer Abläufe. Sie erkennt Muster, kann Entscheidungen empfehlen sowie Forecasting und Prognosen erstellen. Diese Aussagen unterstützen Unternehmen darin, zukünftige Ereignisse wie Nachfrage, Engpässe oder Ausfälle präzise vorherzusagen. KI hilft zudem dabei, Daten zu klassifizieren und schnell zu interpretieren. Auch das kann die Basis, auf der Unternehmen Entscheidungen treffen, entscheidend verbessern. 

Ansätze wie Process Mining und Data Mining verbinden die Analyse von Prozessabläufen mit der Suche nach bisher verborgenen Zusammenhängen in großen Datensätzen. Moderne Large Process Models gehen noch einen Schritt weiter, indem sie extrem komplexe, dynamische Prozesse vollständig modellieren und simulieren. Das ermöglicht die Suche nach optimalen Prozessabläufen in Echtzeit genauso wie die Optimierung von Ressourceneinsatz und Kapazitäten. Entscheidend für die Prozessoptimierung ist zudem die passende KI-Methode. 

KI-Methoden zur Prozessoptimierung

KI-Methoden umfassen eine Vielzahl von Technologien, darunter generative Algorithmen wie Large Language Models (LLMs) wie GPT sowie spezialisierte Algorithmen aus Bereichen wie Machine Learning (ML), Deep Learning (DL) und Reinforcement Learning (RL).

Die Wahl der KI-Methode hängt vom spezifischen Anwendungsfall ab. LLMs sind hervorragend für textbasierte Anwendungen und Wissensmanagement geeignet, während ML und DL in der Optimierung und Vorhersage bei großen, komplexen Datensätzen dominieren. Durch ein Ensemble dieser Technologien können Unternehmen umfassende und präzise Erkenntnisse schaffen, die eine effiziente und nachhaltige Prozessoptimierung ermöglichen.

Jede Methode hat spezifische Stärken und wird auf unterschiedliche Weise eingesetzt. Hier ein Überblick über relevante KI-Ansätze und die Ergebnisse, die sie liefern können:

• Large Language Models (LLMs): Verarbeiten natürliche Sprache für Produktionsanweisungen und Berichte, verbessern Kommunikation und Entscheidungsfindung durch effiziente Analyse und extrahieren relevante Informationen aus großen Textdatenmengen. 
• Outlier Detection: Identifiziert abweichende Datenpunkte, erkennt frühzeitig Anomalien wie Maschinenfehler und Qualitätsprobleme, die Prozessstabilität erhöhen und Ausfallzeiten reduzieren. 
• Klassifizierungen und Regressionen: Klassifikationsalgorithmen teilen Daten in Kategorien ein, Regressionsmodelle quantifizieren Beziehungen für numerische Vorhersagen, beide Methoden unterstützen fundierte Entscheidungen durch Muster- und Trenderkennung. 
• Reinforcement Learning Algorithmen: Lernen durch Rückmeldungen aus der Umgebung und optimieren kontinuierlich ihre Strategien, fördert die dynamische Anpassung und autonome Prozessoptimierung. 
• Zeitreihenvorhersagen: Analysieren historische Daten zur Erkennung von Trends und Mustern, ermöglichen genaue Prognosen für Produktionsbedarfe und Wartungszyklen, verbessern Planung und Ressourcenallokation. 

Für diese Methoden gibt es unterschiedliche Anbieter, die sich zum Teil stark unterscheiden. Vor dem Einsatz der KI sollten Unternehmen anhand einer Liste zu den spezifischen Anforderungen überprüfen, welches KI-Modell oder welche verschiedenen Modelle die Ansprüche erfüllen. Diese maßgeschneiderten Systeme und Methoden müssen jedoch nicht nur effektiv, sondern auch transparent und nachvollziehbar sein, um in der komplexen Fertigungsumgebung richtig zu funktionieren. Die Methoden können einzeln eingesetzt oder kombiniert werden. Zu beachten ist zudem, dass ein Modell allein nie eine abgeschlossene Lösung im Prozessautomatisierungskontext darstellt, sondern lediglich einen intelligenten Kern in einem größeren Kontext bieten kann.

Kombinierte Maßnahmen zur Datenintegration und -transparenz

Um die Herausforderungen fragmentierter und isolierter Daten zu bewältigen, sind sowohl technische als auch strategische Maßnahmen erforderlich. Datenintegrationstechnologien wie ETL-Prozesse (Extract, Transform, Load), Datenkataloge und Data Meshes spielen eine zentrale Rolle bei der Auflösung von Datensilos und sorgen für eine ganzheitliche Sicht auf Betriebsabläufe. Data Meshes ermöglichen eine dezentrale Datenarchitektur, bei der Daten als Produkt behandelt und domänenspezifische Teams für die Datenverarbeitung und -bereitstellung verantwortlich gemacht werden. Middleware zur Datenintegration stellt darüber hinaus die nahtlose Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen sicher. 

Drei Beispiele aus der Praxis:

1. Qualitätskontrolle und Prozessagilität: Ein Unternehmen aus der Automobilindustrie setzt KI-basierte Bildverarbeitung für die visuelle Inspektion von Bauteilen ein. Durch den Einsatz von Computer-Vision-Algorithmen werden Mängel und Qualitätsabweichungen in Echtzeit erkannt. Die Software-definierte Produktion integriert diese KI-Erkenntnisse unmittelbar in den Produktionsprozess, wodurch Anpassungen sofort vorgenommen werden können. Das Ergebnis ist eine Verringerung von Ausschuss und Produktionskosten sowie eine Steigerung von Präzision und Effizienz. 
2. Anomalieerkennung und Sicherheit: In der Chemieindustrie nutzt ein Unternehmen KI, um Anomalien in Echtzeit zu erkennen und Produktionsstörungen sowie Unfälle zu vermeiden. Die KI analysiert kontinuierlich Sensordaten und identifiziert nichtlineare Muster, die auf potenzielle Gefahren wie Lecks oder Druckanstiege hinweisen. Die Software-definierte Produktion ermöglicht es, die von der KI vorgeschlagenen Gegenmaßnahmen direkt umzusetzen, was die Betriebssicherheit erhöht und Umweltschäden verhindert.
3. Prescriptive Maintenance und Self-Healing: Ein Maschinenbauunternehmen implementiert KI-gestützte Predictive Maintenance (zu deutsch: vorausschauende Wartung), um ungeplante Stillstände zu minimieren. Sensordaten von Maschinen und Anlagen werden analysiert, um Ausfälle und Verschleiß frühzeitig zu erkennen. Durch die Integration dynamischer Wartungsstrategien berücksichtigt die KI spezifische Alterungs- und Degradationsverhalten. Die Software-definierte Produktion ermöglicht es, Wartungsmaßnahmen direkt in den Produktionsplan einzubinden und bei Bedarf Selbstheilungsprozesse zu initiieren. Dies führt zu höherer Systemzuverlässigkeit und erheblichen Kosteneinsparungen. 

Zukunft der Prozessoptimierung mit KI 

Mit Blick auf die Zukunft liegt die nächste Stufe der Prozessoptimierung mit KI in der ganzheitlichen Betrachtung und Optimierung komplexer Systeme. Solche Systeme umfassen nicht nur einzelne Prozesse, sondern auch deren Interaktionen mit anderen Prozessen, Ressourcen und äußeren Bedingungen. Durch den Einsatz von KI können Unternehmen ihre gesamte Wertschöpfungskette simulieren, analysieren und optimieren, um Effizienz, Nachhaltigkeit und Resilienz zu steigern. Hierbei kommen zusätzlich zur KI weitere Technologien wie digitale Zwillinge, umfangreiche Simulationsmodelle und datengetriebene Entscheidungsmechanismen zum Einsatz. Sie ermöglichen, komplexe Szenarien und Abhängigkeiten zu modellieren und zu optimieren. 

Dieses Zusammenspiel aus KI, Daten und intelligenter Analyse stellt einen Paradigmenwechsel in der Prozessoptimierung dar. Unternehmen können damit sowohl lokale Prozessverbesserungen umsetzen als auch systemübergreifende Strategien entwickeln, die auf langfristige Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit abzielen. 

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Nov. 4, 2024

Digital Twins in der Prozessindustrie: Fluidikspezialist Bürkert baut Zusammenarbeit mit Ascon Systems aus

Pressemitteilung vom 4. November 2024

• digitalezwillinge
• Effizienz
• industrie40
• prozessindustrie

Author

Susanne Weller

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Stuttgart / Ingelfingen, 4. November 2024 – Bereits seit 2021 arbeitet Bürkert Fluid Control Systems, ein weltweit führender Anbieter von Mess, Steuer- und Regelungstechnik für Flüssigkeiten und Gase, mit den Software-definierten Lösungen von Ascon Systems, einem Deep-Tech-Spezialisten für die Prozessautomation. Jetzt kommen bei Bürkert auch Digital Twins von Ascon Systems zum Einsatz. Sie erhöhen die Flexibilität und Effizienz bei verschiedenen Anwendungen der Kunden von Bürkert, weil sie unabhängig von Hardware Prozessdaten kontextualisiert speichern, bereitstellen und weiterverwenden und so die Steuerung der oft vielschichtigen Fluidiktechnik optimieren. Auf der Messe SPS in Nürnberg (12. bis 14. November 2024) demonstrieren Bürkert und Ascon Systems das Zusammenspiel der Technologien und zeigen das Potenzial.

Fluidiktechnik ist Präzisionsarbeit. Sie kommt als Schlüsseltechnologie in vielen Branchen der Industrie immer dann zum Einsatz, wenn der Strom von Flüssigkeiten oder Gasen geregelt werden muss. Anwendungen gibt es in der Pharma-, Chemie-, Konsumgüter- und Lebensmittelindustrie und immer mehr in Bereichen des Green Engineering, wie bei der Brennstoffzellentechnik oder bei Bioreaktoren. Die Herausforderungen in den Systemen bestehen darin, die genaue festgelegte Menge an Fluid in einer ebenfalls genau definierten Zeit und Geschwindigkeit zu führen. Sowohl die Hardware, in Form von Sensoren, Aktoren und Pumpen, als auch die Software müssen in der Lage sein, diese hohen Ansprüche an Exaktheit einzuhalten.

Das Unternehmen Bürkert gehört weltweit zu den führenden Anbietern, die eine solche Präzisionstechnik leisten können. In der Zusammenarbeit mit Ascon Systems hat Bürkert bisher die Verlagerung von Aufgaben der Hardware auf Software umgesetzt – Stichwort: IT goes OT. So konnte Bürkert bereits erreichen, dass eine hardwareunabhängige Beschreibung von Funktionen erzeugt, Datenflüsse modelliert und systemübergreifend und ortsunabhängig Daten vernetzt werden.

Jetzt weiten die beiden Unternehmen ihre Zusammenarbeit aus und gehen mit der Einführung von digitalen Zwillingen den nächsten Schritt in der Software-definierten Produktion. Mit den digitalen Zwillingen von Ascon Systems kann Bürkert Daten kontextualisiert speichern, bereitstellen und weiterverwenden. So schafft Bürkert für seine Kunden die Möglichkeit, Anwendungen zu konfigurieren und zu steuern. Das ermöglicht ihnen, Hardware durch Software für mehrere Anwendungen nutzbar zu machen und sich ändernde Anforderungen wie sie in der Nachfrage, bei Produktänderungen oder Produktneueinführungen entstehen, schneller umsetzen zu können. Das wirkt sich positiv auf Time-to-Market, eine Steigerung der Nachhaltigkeit und einen besseren CO₂-Fussabdruck aus. Wie dieses High-Tech-Zusammenspiel aussehen kann, zeigen Bürkert und Ascon Systems jetzt auf der SPS in Nürnberg (Details unten).

Dr. Anne März, Head of Digital Tool Chain bei Bürkert Fluid Control Systems, kommentiert: „Digitale Zwillinge setzen sich zur Optimierung von Prozessen in der Fertigung immer mehr durch. Jetzt werden sie auch in der Fluidtechnik Realität. Das Schaffen und Skalieren von digitalen Zwillingen und ihre Vernetzung zu realer Welt wird mit Hilfe der Ascon-Systems-Technologie deutlich vereinfacht. Der Ansatz ermöglicht uns, die Anforderungen unserer Kunden schneller sowie flexibler umsetzen zu können. Der Kunde kann die gewünschte Applikation aus seiner eigenen Perspektive denken und beschreiben, während wir diese mithilfe der Digital Twin-Technologie hardwareneutral in eine Lösung übersetzen. Ist eine Lösung gefunden, wird sie in die reale Welt übertragen und kann für andere Standorte repliziert sowie mit anderen Komponenten hardwareseitig ausgeprägt werden. Durch die Erweiterung der Zusammenarbeit mit Ascon Systems sind wir jetzt in der Lage, digitale Lösungen neu zu denken. Wir sehen darin auch für die Zukunft großes Potenzial.“

Dr. Anne März, Head of Digital Tool Chain, Bürkert Fluid Control Systems

Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, ergänzt: „Seitdem wir 2017 angefangen haben, digitale Zwillinge in Industrieanwendungen zu etablieren, sind die Möglichkeiten für Einsatzszenarien und Anwendungen in allen Branchen enorm gestiegen. Wir freuen uns, dass wir unsere langjährige vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Bürkert jetzt auch auf den Bereich der digitalen Zwillinge erweitern können. Gemeinsam können wir zeigen, wie Software-definierte Präzisionstechnologie zu mehr Effizienz, Nachhaltigkeit und Kostensenkungen auch in der Hardware führen. Diese Transformation ist für uns eine der wichtigsten Möglichkeiten für Unternehmen, um sich für die Zukunft resilient im weltweiten Wettbewerb zu positionieren.“

Jens Mueller, CEO, Ascon Systems

Ascon Systems und Bürkert auf der SPS in Nürnberg: 

Vom 12. bis zum 14. November 2024 findet die Messe SPS (Smart Production Solutions) in Nürnberg statt. Ascon Systems und Bürkert sind jeweils mit einem Stand vertreten. Sie sind herzlich eingeladen, zu einer Demonstration der Joint-Technology vorbeizukommen. 

Für eine Terminvereinbarung stehen Ihnen zur Verfügung: 

Jürgen van Santen, +49 7940 10 91 302, juergen.vansanten@burkert.com 

Michael Polaczy, +49 151 729 675 28, michael.polaczy@ascon-systems.de  

Ascon Systems: 

Halle 6, Stand 117

Präsentation „The factory of the future is more than virtualization”: Jens Mueller, CEO Ascon Systems

• Dienstag, 12. November 2024, 11.20 bis 11.40 Uhr, Halle 6, Forum 

Bürkert Fluid Control Systems:

Halle 7, Stand 360 

Beispielkonzept „Virtuelle Kalibrierung, wie digitale Zwillinge zukünftig Prozesse grundlegend verändern können.” 

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Aug. 8, 2024

Zukunft der Fertigung: Wie digitale Zwillinge die Industrie 4.0 voranbringen

Digitale Zwillinge bilden real oder künftig existierende physische Objekte und Prozesse digital ab. Sie unterstützen Unternehmen dabei, ihre Wertschöpfung zu steigern und effizienter, kostengünstiger und nachhaltiger zu produzieren. Jedoch wird ihr Potenzial – besonders in der Software-definierten Fertigung, die viele Unternehmen anstreben – oft noch nicht ausgeschöpft.

• #digitalerzwilling
• #industrialmetaverse
• #industrie40
• #innovation

Author

Susanne Weller

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Eine schnellere Markteinführung von Produkten, erhöhte Flexibilität in der Produktion, größere Unabhängigkeit von Fachkräften und Ressourcen sowie schnellere Reaktionsmöglichkeiten und Anpassungen an Marktveränderungen: Diese Mehrwerte führen dazu, dass sich digitale Zwillinge in immer mehr Geschäftsprozessen in der Industrie und hier insbesondere in der Fertigung etablieren und die digitale Transformation beschleunigen. Digitale Zwillinge sind zudem eine Schlüsseltechnologie und das Herzstück des Industrial Metaverse, das für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in Deutschland eine zunehmend wichtigere Rolle spielt.  

Aktuell werden digitale Zwillinge in der Fertigung besonders in der Fernüberwachung und von Produktionsüberwachung und -optimierung, der vorausschauenden Wartung, der Qualitätskontrolle sowie bei der Produktentwicklung und dem Produktdesign eingesetzt. Innerhalb dieser Wertschöpfungsketten ermöglichen sie eine kontinuierliche Analyse der Produktionslinie. So können Unternehmen schnell Engpässe und Ineffizienzen und zudem Abweichungen von der Qualität identifizieren und beheben, potenzielle Ausfälle frühzeitig erkennen und Wartungsmaßnahmen ergreifen, bevor es zu Produktionsstillständen kommt.  

Der Digitalverband Bitkom e.V. hat im April 2023 die Ergebnisse einer Befragung von 603 Unternehmen zu digitalen Zwillingen veröffentlicht. Demnach setzen 66 Prozent der befragten Unternehmen bereits digitale Zwillinge ein, planen dies oder können sich das grundsätzlich vorstellen. Laut Bitkom sind 63 Prozent der befragten Industrieunternehmen zudem der Meinung, dass „digitale Zwillinge unverzichtbar sind, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können“. Verschiedene Einsatzszenarien zeigen, warum die Bedeutung von digitalen Zwillingen in Zukunft weiter zunehmen wird und welchen Beitrag sie zum Geschäftserfolg leisten können. 

IoT und KI treiben die Evolution der digitalen Zwillinge

Das Konzept des digitalen Zwillings hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt. Waren digitale Zwillinge ursprünglich lediglich digitale Modelle und Kopien von realen Zuständen, sind sie heute dynamische, datengetriebene Modelle, mit denen Echtzeit-Überwachung, Simulation und Optimierung von Produktionen und Produkten möglich ist. Sie können – müssen aber nicht –zusammen mit der Verwaltungsschale eingesetzt werden, die für die notwendige Interoperabilität in den Industrieprozessen sorgt. Die Treiber hinter der Evolution der digitalen Zwillinge ist zum einen der internationale Wettbewerbsdruck, der höhere Anforderungen an eine flexible und hoch-effiziente Produktion stellt. Zum anderen sind es Fortschritte in Technologie und Infrastruktur, die den Weg zu Weiterentwicklungen und Innovationen ebnen.

Das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) führt zu einer zunehmenden Verbreitung und Verbesserung von Technologien zur Datenerfassung und Vernetzung von Maschinen untereinander und mit Kommunikationsgeräten wie Tablets und Smartphone. Die Darstellung erfolgt auf cloudbasierten Plattformen. Durch die Ausstattung mit kommunikationsfähigen Sensoren hat sich sowohl die Menge an Geräten und Prozessen erhöht, die Daten senden und empfangen, als auch die Menge und Qualität der Daten, die den digitalen Zwillingen zur Verfügung stehen. Digitale Zwillinge profitieren zudem von Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning. Die Technologien erlauben es, „Big Data“, also große Datenmengen, effizient auszuwerten. Sie legen die Basis für präzise Vorhersagen sowie Optimierungen bei Prozessen und Maschinen.

Einsatzszenarien für digitale Zwillinge in der Zukunft

Digitale Zwillinge sind ein wichtiger Baustein in der Software-definierten Produktion (Software-defined Manufacturing, SDM). Sie lassen sich bereits jetzt und immer besser in Zukunft in verschiedenen neuen Anwendungen der Fertigung einsetzen. Das zeigen diese Beispiele:

1. Steuerung und Monitoring autonomer Fertigungsanlagen

Digitale Zwillinge spielen eine zentrale Rolle bei der Steuerung und im Monitoring autonomer Fertigungssysteme. Dabei spiegelt und sammelt der digitale Zwilling die laufenden Daten der Maschinen und Prozesse, er überwacht den Betrieb in Echtzeit, erkennt Anomalien und Abweichungen und er macht Vorschläge zur Optimierung, die in der Realität umgesetzt werden können, die sich auf die Realität auswirken. Zeigt zum Beispiel eine Maschine Anzeichen von Verschleiß, kann der digitale Zwilling eine präventive Wartung empfehlen und auch direkt durchführen, in dem er den Produktionsplan entsprechend anpasst. Der digitale Zwilling fungiert als Kontrollzentrum, der die Roboter, Maschinen und Prozesse in Echtzeit koordiniert und steuert.

2. Mehr Nachhaltigkeit und besseres Energie- und Ressourcenmanagement

Digitale Zwillinge werden zur Optimierung des Energieverbrauchs und zur Verwaltung von Ressourcen eingesetzt. Sie können verschiedene Szenarien simulieren und Hinweise darauf geben, wo der Energiebedarf sinnvoll gesenkt und Ressourcen effizient genutzt werden können. Das führt zu drei starken Vorteilen: geringere Energiekosten, nachhaltigere Produktion durch verringerte Umwelt- und Abfallbelastung und optimierte Ressourcennutzung. Mehr dazu: Wie digitale Zwillinge die Circular Economy voranbringen 

3. Innovationen, erweiterte Zusammenarbeit, Integration und neue Geschäftsfelder

Digitale Zwillinge ermöglichen eine nahtlose Integration von Lieferketten, Zulieferern und Partnern. Dies fördert die Zusammenarbeit und Koordination über Unternehmensgrenzen hinweg. Die Vorteile liegen in einer verbesserten Lieferketten-Effizienz, einer erhöhten Transparenz und Rückverfolgbarkeit. Die Simulation und Analyse von Produktionsprozessen und Produkten führt zu kürzeren Entwicklungszyklen. Neue Ideen und Technologien können im digitalen Zwilling risikofrei und ohne Material zu verwenden ausprobiert und optimiert werden, bevor sie in die reale Produktion überführt werden. Unternehmen können dadurch neue Produkte schneller auf den Markt bringen. Die Fähigkeit, Prozesse und Produkte virtuell zu testen und zu simulieren, fördert die Innovationsfähigkeit eines Unternehmens.

4. Maßgeschneiderte, kundenspezifische Produktion

Digitale Zwillinge können beides, die Produktion verändern und das Produkt. In der Produktion ermöglichen sie eine flexible Anpassung an veränderte Produktionsanforderungen. Unternehmen können schneller auf Marktveränderungen reagieren und ihre Produktionslinien entsprechend anpassen. Mit digitalen Zwillingen ist die Software-zentrierte Fertigung möglich. Damit können Produktvariationen auf Software- statt auf Hardware-Ebene realisiert werden und so jederzeit skalieren. Neue oder andere Kundenwünsche und Kundenanforderungen können dadurch stets in den digitalen Zwilling integriert und maßgeschneiderte Produkte in Echtzeit entwickelt und produziert werden.

5. Digitale Zwillinge als Herzstück des Industrial Metaverse 

Im Industrial Metaverse ermöglichen digitale Zwillinge eine immersive und interaktive Umgebung, in der physische und virtuelle Welten verschmelzen. Das fördert Innovation und führt zu einer verbesserten Effizienz und Produktivität. Digitale Zwillinge sind das Herzstück des Industrial Metaverse, eben weil sie eine präzise und dynamische digitale Repräsentation physischer Objekte, Systeme und Prozesse bieten, Simulationen und Bidirektionalität ermöglichen.

Aus der Praxis: Bessere Software-definierte Fertigung

Es gibt unterschiedliche digitale Zwillinge. Bei uns kommen bidirektionale digitale Zwillinge zum Einsatz. Sie sind in der Lage Daten in Echtzeit zu empfangen und sie können Daten zurück in die Realität senden. Dieses Vorgehen beschleunigt die Transformation zur Software-definierten Fertigung: Der hart-kodierte Shopfloor wird in einen softwaredefinierten umgewandelt, die klassische Automatisierungspyramide durch intelligente, fähigkeitsbasierte Produktionsmodule ersetzt. Durch den Einsatz vernetzter Microservices steuern wir die Produktion und ersetzen die traditionelle SPS. Digitale Zwillinge bieten die Echtzeit-Darstellung der Produktionsanlagen und -prozesse, was fundierte Entscheidungen auf Basis aktueller Daten ermöglicht. So können wir die Wertstromsteuerung für jedes einzelne Produkt anbieten – mit traditionellen Technologien ist das oft nicht möglich.  

Zwei Beispiele: Wir haben gemeinsam mit einem Forschungsverbund gezeigt, wie digitale Zwillinge bis zu 29,5 Prozent Energie im Maschinenbau sparen können, wenn die Dosierung von Kühlschmierstoffen auf einem digitalen Zwilling basieren würde.  Das Projekt zeigt auch das Optimierungspotenzial durch die Kombination von verschiedenen Maßnahmen, wie Retrofit, digitale Zwillinge und Data Science.  

Bei unserem Kunden BMW haben wir digitale Zwillinge in seinem Innovation Hub in Dingolfing (Bayern) mit Erfolg eingeführt (die ausführliche Beschreibung: BMW testet die Fabriksteuerung der Zukunft mit digitalen Zwillingen). Hier ging es besonders darum, Steuerung und Monitoring zu optimieren. Eine Anordnung auf einer Teststrecke zeigt das Zusammenspiel des realen Shopfloors mit digitalen Zwillingen, die dabei mehrere Funktionen erfüllen: Sie werden direkt als IT-Services ausgeführt, die die Anlage steuern, sie interagieren miteinander und beeinflussen die Produktion und sie stellen unternehmensweit umfassende Informationen zu Produktions- und Logistikprozessen und Produktrealisierungen bereit.  

Trotz aller Vorteile und trotz des weiten Einsatzbereichs von digitalen Zwillingen wissen viele Unternehmen oft noch nicht, wie sie bei dem Thema den Anfang finden können. Wir haben deswegen einen mehrstufigen Digital-Twin-Readiness-Check entwickelt. Damit lässt sich schnell erkennen, wie die unternehmenseigene Infrastruktur aufgestellt ist, wie sie im Hinblick auf die Integration von digitalen Zwillingen optimiert werden müsste und welche Strategie einer Roadmap zur Umsetzung zugrunde gelegt werden kann. Mehr dazu: https://ascon-systems.de/aim  

The post Zukunft der Fertigung: Wie digitale Zwillinge die Industrie 4.0 voranbringen appeared first on Ascon Systems.

Juni 13, 2024

Ascon Systems führt das Tool Digital-Twin-Readiness-Check für digitale Zwillinge in der Fertigung ein

Pressemitteilung vom 13. Juni 2024

Author

Susanne Weller

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Stuttgart, 13. Juni 2024 – Ascon Systems, ein Unternehmen, das mit Software-defined Manufacturing die digitale Transformation hin zum flexiblen, automatisierten Unternehmen ermöglicht, baut seine Consulting-Sparte aus. Ab sofort können Unternehmen mit einem Digital-Twin-Readiness-Check herausfinden, wie die Voraussetzungen der Fertigungsprozesse für durchgängige Datentransparenz mit digitalen Zwillingen und Software-defined Manufacturing in ihrem Unternehmen sind. Das Ergebnis ist eine Analyse der aktuellen technischen Infrastruktur und des Transformationsbedarfs, sowie eine Roadmap für die Strategie und Integration von digitalen Zwillingen als Basis für Software-defined Manufacturing.

Die digitale Transformation in der Fertigung ist bei vielen Unternehmen in Deutschland noch in vollem Gang. Ein wichtiger Baustein dabei ist der digitale Zwilling, eine virtuelle Nachbildung von physischen Prozessen und Anlagen. Er verbindet die reale und die digitale Welt und ermöglicht Simulationen. Sein Einsatz führt zu Produktivitätssteigerungen und Kostenersparnis. Bevor aber digitale Zwillinge in bestehende Systeme integriert werden können, bedarf es einer sorgfältigen Analyse der vorhandenen Infrastruktur der Shopfloor-Systeme, zu der auch der Durchsatz von den Geräten gehört, die an das Internet of Things (IoT) angebunden sind.

Der Digital-Twin-Readiness-Check

Ascon Systems unterstützt jetzt Unternehmen darin, in einem mehrstufigen Digital-Twin-Readiness-Check schnell zu erkennen, wie die Infrastruktur aufgestellt ist, wie sie im Hinblick auf die Integration von digitalen Zwillingen optimiert werden müsste und welche Strategie einer Roadmap zur Umsetzung zugrunde gelegt werden kann. Zu den Schritten gehören:

• Analyse der vorhandenen Infrastruktur
• Stakeholderanalyse
• Risikoanalyse
• Reifegradermittlung
• Strategie der Roadmap
• Roadmap für die Umsetzung

Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, kommentiert: „Wir begleiten und beraten Unternehmen seit jeher mit unserer Expertise zu digitalen Schlüsseltechnologien darin, wie sie flexibler, kostengünstiger und unabhängiger von Ressourcen produzieren können. Diese digitale Transformation hin zu einem orchestrierten, automatisierten Produktionsbetrieb scheitert oft schon am Beginn, wenn keine Klarheit über die technischen und prozessualen Rahmenbedingungen und Verantwortlichkeiten besteht. Wir haben deswegen mit dem Digital-Twin-Readiness-Check ein niederschwelliges Tool entwickelt, das diese Hürden nimmt, benutzerfreundlich ist und vor allem, zu einem schnellen, eindeutigen Ergebnis kommt. Wir wollen damit dazu beitragen, dass Unternehmen ihre digitale Weiterentwicklung in der Industrie 4.0 schneller vorantreiben können und so ihre Wettbewerbsposition stärken. Wir tragen auch dazu bei, Unternehmen technologisch in die Lage zu versetzen sich an das Industrial Metaverse von NVIDIA anzudocken, deren Partner wir sind.“

Transformation Services bei Ascon Systems

Ascon Systems ist ein Pionier bei der Software-Entwicklung von digitalen Zwillingen und ihrer Implementierung als ein Baustein auf dem Weg ins Industrial Metaverse. Mit der Consulting-Unit im Unternehmen begleitet Ascon Systems zudem durch die Transformationsprozesse, die mit dem Einstieg in eine neue oder dem Umstieg auf eine andere Technologie verbunden sind und berät zu Potenzialen für Automatisierung, Flexibilisierung und Effizienzgewinnen von Technologien.

Zum Digital-Twin-Readiness-Check: Ascon AIM

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Mai 14, 2024

Wie digitale Zwillinge die Circular Economy voranbringen

Der Green Deal der Europäischen Union zielt darauf ab, bis 2050 den ersten klimaneutralen Kontinent zu schaffen. Ein zentraler Bestandteil dieses Plans ist die Transformation von Europas Wirtschaft hin zu einer Circular Economy. Sie stellt einen systemischen Ansatz zum werterhaltenden Einsatz und zur Wiederverwendung von Ressourcen und Rohstoffen und zur Reduzierung von Abfall dar. Innerhalb dieses Kreislaufs spielen digitale Schlüsseltechnologien wie der digitale Zwilling eine entscheidende Rolle. Sie ermöglichen Transparenz und Effizienz und beschleunigen die Umsetzung der zirkulären Wirtschaft.

• #circulareconomy
• #digitalerzwilling
• #twintransition

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Susanne Weller

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Die Circular Economy in der Industrie

Die Circular Economy hat sich aus der linearen Wirtschaft und ihrem Prinzip „take, make, waste“ entwickelt. Sie steht für eine Wirtschaftsweise, in der die Ressourcen, die für die Herstellung von Produkten gewonnen und eingesetzt werden, nach ihrem Gebrauch nicht als Abfall entsorgt, sondern zurück in den Wertschöpfungskreislauf geführt werden. Sie stehen als Sekundärmaterialien weiterhin zur Verfügung. Industrieunternehmen können so ihre Materialkosten senken und durch die Wiederverwendung, Reparatur oder das Recycling von Produkten und Materialien auch neue Einnahmequellen erschließen. Das Potenzial der Circular Economy für die deutsche Wirtschaft ist enorm, haben die Unternehmensberatung Deloitte und der BDI, Bundesverband der Deutschen Industrie e. V., durch die Studie „Zirkuläre Wirtschaft: Herausforderungen und Chancen für den Industriestandort Deutschland“ im Mai 2021 ermittelt:

• Die Substituierbarkeit der wichtigsten Rohstoffe wie Stahl und Aluminium und die Umstellungen auf inländisch gewonnene Sekundärrohstoffe führen zu einer jährlichen Steigerung der Bruttowertschöpfung der deutschen Industrie um 12 Mrd. Euro und knapp 180.000 zusätzlichen Arbeitsplätzen
• Die zirkuläre Wirtschaft etabliert neue Geschäftsmodelle und fördert Innovationen hauptsächlich in den drei Bereichen Reduktion der Stoffintensität in der Produktion, Maximierung der Stoffnutzung (Langlebigkeit) und Wiederverwertung.

Wie jede Transformation stellt auch die zu einer Circular Economy die Unternehmen vor Herausforderungen, vor allem in den Produktionsumstellungen. Hier wiederum liegen die Chancen in der Digitalisierung – und da kommt der digitale Zwilling ins Spiel.

Der digitale Zwilling in der Twin Transition 

Die Twin Transition, also die gleichzeitige digitale und ökologische Transformation, fördert die Verwirklichung der Circular Economy. Digitale Technologien liefern die Daten und Verfahren, mit denen Unternehmen Prozesse optimieren, Ressourcen effizienter nutzen und negative Umweltauswirkungen ihrer Geschäftstätigkeit reduzieren können. Der digitale Zwilling, eine virtuelle Repräsentation eines physischen Objekts oder Systems, spielt dabei eine Schlüsselrolle.

Er kann dabei helfen, den gesamten Lebenszyklus der Produkte zu erfassen und vom Produktdesign bis zum Lebensende und der Rückführung der Komponenten in den Kreislauf effektiv zu planen. Der digitale Zwilling – ob Produkt- oder Produktionszwilling – ist aus mehreren Gründen entscheidend für die Umsetzung der Circular Economy:

1. Produktdesigns optimieren: Mit digitalen Zwillingen können Unternehmen Produkte und Prozesse virtuell simulieren, und sich so den Bau eines physischen Prototyps sparen. Sie können so Szenarien von Produktdesigns anlegen, KI-Copiloten einsetzen und eine Wissensbasis zu eingesetzten Rohstoffen nutzen und ausbauen, die für eine Wiederverwendung am Lebensende ausschlaggebend ist.
2. Ressourcen effizient managen: Digitale Zwillinge können genaue Daten über den Zustand und die Nutzung von Ressourcen und Materialien liefern. Diese Informationen sind entscheidend, um effiziente Recyclingprozesse zu planen und die Wiederverwendung von Komponenten und Materialien zu ermöglichen. Sie unterstützen somit das Prinzip der Circular Economy, wonach Ressourcen so lange wie möglich im Wirtschaftskreislauf gehalten werden sollen.
3. Energie sparen: Optimierte Betriebsabläufe, weniger Materialverbrauch und eine bessere Auslastung von Maschinen spart Energie. Digitale Zwillinge messen Energieverbräuche präzise und ordnen sie den Stellen zu, an denen sie entstehen. Sie liefern so detaillierte Erkenntnisse über die Energieflüsse in der Fabrik. Energieverbrauchsspitzen können geglättet und der Gesamtenergieverbrauch reduziert werden.
4. Vorhersage und Wartung durchführen: Durch die kontinuierliche Überwachung von Maschinen und Prozessen können digitale Zwillinge vorhersagen, wann Wartungen oder Reparaturen an Maschinen und Anlagen notwendig sind. Dies hilft, Ausfallzeiten zu minimieren und die Lebensdauer von Ausrüstungen zu verlängern. In einer zirkulären Wirtschaft trägt dies dazu bei, Abfall zu reduzieren.
5. Transparenz, Information und Rückverfolgbarkeit aufbauen: Digitale Zwillinge bieten eine vollständige Transparenz über den Lebenszyklus eines Produkts. Diese Transparenz ermöglicht, genau zu verfolgen, wo und wie Ressourcen verwendet werden. Sie stellt sicher, dass diese am Ende ihres Lebenszyklus effektiv recycelt oder wiederverwendet werden können. Das ist insbesondere wichtig, als dass die Dokumentationspflichten wie digitaler Produktpass und als ein Beispiel davon der Batteriepass für viele Unternehmen in naher Zukunft gesetzlich gefordert sind.
6. Innovationen und Weiterentwicklung von Geschäftsmodellen unterstützen: Digitale Zwillinge können innovative Geschäftsmodelle wie zum Beispiel „Product as a Service“ unterstützen. Solche Modelle basieren auf der Nutzung von Produkten anstatt auf deren Besitz und erfordern präzise Daten, um Wartung, Rücknahme und Recycling zu managen.

Durch diese Vorteile in verschiedenen Ebenen entlang des Lebenszyklus eines Produkts spielen digitale Zwillinge eine zentrale Rolle in der effektiven Implementierung und Skalierung der Circular Economy. Sie ermöglichen es Unternehmen nicht nur, umweltfreundlicher zu agieren, sondern auch effizienter und wettbewerbsfähiger zu werden. Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, wie das Zusammenspiel des digitalen Zwillings mit anderen Technologien funktioniert und zu mehr Effizienz führt.

Use Case: Herausforderung Batterierecycling meistern

Der globale Batteriemarkt wächst rasant: Die globale Nachfrage nach Lithium-Ionen- und Natrium-Ionen-Batterien wird 2030 das 18,55 mal so hoch sein, wie 2020, zeigt die Studie „Battery Monitor 2023“ der Unternehmensberatung Roland Berger und der Universität RWTH Aachen. Batterien spielen eine zentrale Rolle für die Zukunft der Elektromobilität. Bisher ist ihr ökologischer Fußabdruck kritisch und die Wertschöpfungsketten gerade zum Lebensende und der Wiedergewinnung von Rohstoffen hin werden nicht ausgeschöpft. Das EU-Parlament hat deswegen beschlossen, dass ab Februar 2027 alle in der EU neu auf den Markt gebrachten LV-Batterien, Industriebatterien und Batterien für Elektrofahrzeuge mit einer Kapazität von mehr als 2 kWh einen digitalen Batteriepass benötigen. Dieser digitale Produktpass dokumentiert den Lebenszyklus der Batterien, von den Rohstoffen über den Einsatz bis zur Wiederverwendung.

Eine der Herausforderungen für Batteriehersteller ist die Demontage der Batterien am Lebensende, damit die Rohstoffe bestmöglich in den Recyclingkreislauf überführt werden können. Wir haben gemeinsam mit einem interdisziplinären Konsortium aus Industrie und Forschung – zu dem u.a. Volkswagen AG, Liebherr-Verzahntechnik und Deckel Maho Pfronten gehören – in dem Forschungsprojekt ZIRKEL untersucht, wie Automatisierungslösungen zu einer Demontage der Batterien auch in großem Maßstab beitragen können. Unsere digitalen Zwillinge spielen eine entscheidende Rolle in diesem Projekt. Sie ermöglichen die sorgfältige Analyse, Definition und Modellierung von Datenschnittstellen für angedockte Maschinen und KI-Plattformen.

Die gewonnenen, kontextualisierten Daten können dann für KI-Analysen oder in einer Blockchain verwendet werden, um etwa die Rückverfolgbarkeit recycelter Komponenten für den EU-Batteriepass zu gewährleisten. Bei der Demontage- und bei den Recyclingprozessen können die digitalen Zwillinge Anpassungen an unterschiedliche Batterietypen und Batteriezustände vornehmen und sorgen so für die Schließung von Materialkreisläufen. Sie erhöhen die Effizienz der Prozesse, tragen zur Flexibilität und zu einer Reduzierung der Kosten bei. Die digitalen Zwillinge fördern damit eine nachhaltige Circular Economy im Bereich der Elektromobilität.

Fazit

Die Implementierung digitaler Zwillinge in die Circular Economy bietet immense Potenziale, die Effizienz und Nachhaltigkeit industrieller Prozesse zu steigern. In Kombination mit dem europäischen Green Deal fördert die Technologie die Umweltschonung und sie trägt zur wirtschaftlichen Resilienz insbesondere in Wachstumsmärkten bei. Für eine erfolgreiche Transformation ist daher entscheidend, dass Unternehmen die Chancen erkennen und nutzen, die digitale Zwillinge für eine umfassende Circular Economy bieten.

Lesen Sie hier eine vollständige Beschreibung des Projekts ZIRKEL.

Erfahren Sie mehr über Digitale Zwillinge und Ascon Qube.

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Apr. 18, 2024

Auszeichnung für Ascon Systems zum Highly Commended NVIDIA Partner in der Kategorie Industry Innovation

Zum ersten Mal wird Ascon Systems zum Highly Commended NVIDIA Partner in EMEA ernannt, mit der das NVIDIA Partner Network (NPN) jährlich herausragende Beiträge seiner Partner ehrt. Die Würdigung erfolgt in der Kategorie Industry Innovation. Sie wurde neu eingerichtet, um die Leistungen von Partnern anzuerkennen, die in einer bestimmten Branche oder einem bestimmten Bereich die Transformation von Unternehmen besonders vorangebracht hat. Insgesamt verleiht NPN elf Preise in sechs Kategorien.

• #KI
• #NVIDIA
• Industrial Metaverse

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Susanne Weller

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Ascon Systems wird für sein Ende 2023 eingeführtes Industrial Metaverse Portal ausgezeichnet. Das Portal wird in der Industrie bereits im Innovation Hub bei BMW in Dingolfing angewendet. Mit der dahinterstehenden hyperkonvergenten Technologie und den digitalen Zwillingen kann die Produktion in der Realität über das NVIDIA-Omniverse flexibel gesteuert werden und dabei die in den vorherigen Phasen erstellten Informationen nutzen. Das Industrial Metaverse Portal konsolidiert die Fähigkeiten zur Visualisierung und Interaktion mit Daten auf intuitive und immersive Weise. Nutzer können so Produktionsprozesse durchgängig erfassen Produktion besser verstehen und steuern.

Ascon Systems war bis Februar 2024 Teilnehmer im NVIDIA Inception Program und ist seitdem NVIDIA Solution Advisor Partner. Im März 2024 hat Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, seine Keynote „Bringing the NVIDIA Omniverse to Life“ auf NVIDIAs GTC, eine der weltgrößten KI-Konferenzen, in Kalifornien gehalten. Im Juli spricht er auf der Industrial Metaverse Konferenz in Ludwigsburg über Best Practice und neue Entwicklungen im Industrial Metaverse.

Für weitere Informationen zum Award, besuchen Sie gerne den Blogpost von NVIDIA.

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HANNOVER MESSE 2024

Apr. 11, 2024

Threedy und Ascon Systems zeigen neue DeepTech-Anwendung: Digital Twin-Daten einer Smart Factory als 3D-Visualisierungen in Echtzeit

Pressemitteilung vom 11. April 2024

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Susanne Weller

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Darmstadt / Stuttgart, 11. April 2024 – Ascon Systems, ein Unternehmen, das mit Digital Twins und Automatisierungslösungen für die Fertigung den Weg zum Industrial Metaverse ebnet, und Threedy, ein DeepTech-Experte für Spatial-Computing-Technologie, zeigen bei der HANNOVER MESSE 2024 eine Weltneuheit: Hersteller können ihre Fertigung in eine Smart Factory wandeln und sie über Standard-Kollaborationssoftware wie z.B. Microsoft Teams auf dem Smartphone oder Tablet in 3D in Echtzeit zugänglich machen. Möglich wird diese „Live 3D Factory Twin Visualization“ durch das Zusammenspiel der Digital Twins von Ascon Systems und der 3D-Visualisierungstechnologie von Threedy. Die beiden Unternehmen arbeiten seit September 2023 als Partner daran, 3D-Lösungen für den Umgang mit großen Datenmengen in Industrieunternehmen zu realisieren.

Bei der Visualisierung von Daten und der Steuerung der Fertigung ist ein Durchbruch gelungen: Die Digital Twins von Ascon Systems liefern Daten aus unterschiedlichen Quellen an ein Tablet oder Smartphone aus. Threedy verknüpft Sensor-Informationen vollautomatisch und in Echtzeit mit 3D-Daten in Konstruktionsqualität und visualisiert sie dann in instant3Dhub, einer Microservice-Infrastruktur für industrielle 3D-Daten. So ist es möglich, dass Nutzende von Maschine zu Maschine gehen und über kollaborative Software live und ortsunabhängig mit ihrem Team zu bestimmten Prozessen oder Zuständen der Hardware sprechen können. Die Technologien von Threedy und Ascon Systems werden skalierbar bei Cloud-Anbietern wie Microsoft Azure betrieben. Sie sind damit remotefähig, durch die Systemoffenheit mit weiteren Datenräumen verknüpfbar und zudem in beliebigen Anwendungen nutzbar. Eine Konsolidierung bzw. Datenreduktion und -simplifikation oder spezifische Vorbereitung sind nicht notwendig.

Auf der HANNOVER MESSE zeigt Threedy jetzt erstmalig das Ergebnis der Technologie-Partnerschaft mit Ascon Systems und damit das Zusammenspiel von kontextualisierten Daten, software-definierter Fertigungssteuerung mit Digital Twins und Live-3D-Visualisierung an einer realen Maschine.

Wir laden Sie ein, zu einer Demonstration der Joint-Technology am Stand von Threedy auf der HANNOVER MESSE 2024 vorbeizukommen. Für eine Terminvereinbarung stehen Ihnen zur Verfügung:

Wann: 22. bis 26. April 2024, 10 bis 17 Uhr
Wo: HANNOVER MESSE, Halle 17, Stand G06
Wer:

• Stefan Domdey, VP Sales, Threedy, Mobil: +49 151 525 798 62, Mail: stefan.domdey@threedy.io
• Steven Vettermann, Thought Leader, Ascon Systems, Mobil: +49 170 772 42 43, Mail: Steven.Vettermann@ascon-systems.de

Christian Stein, CEO von Threedy, kommentiert: „Das Zusammenspiel der Systeme von Ascon Systems mit unserem instant3Dhub zeigt eindrucksvoll, dass auch verteilte Datenwelten in einem voll-integrierten digitalen Zwilling vernetzt werden können, ohne dass aufwendige Systeme neu entwickelt werden müssen und auch Brown-Field-Anlagen von den Vorteilen eines Zwillings profitieren können.“

Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, kommentiert: „Immer mehr Maschinen und Prozesse sind durch das Industrial Internet of Things zwar vernetzt und das Datenvolumen steigt kontinuierlich. Aber oft scheitert es in Industrieunternehmen daran, diese Daten nutzbar zu machen, weil sie isoliert in Datenräumen abgespeichert sind und die Experten für IT fehlen. Gemeinsam mit Threedy haben wir für dieses Problem eine Lösung gefunden. Nutzer sind es gewohnt, mit Smartphones und Tablets zu kommunizieren. Wir machen es gemeinsam möglich, dass das auch für die Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen gilt. Unsere Digital Twins liefern die kontextualisierten Daten aus der Fertigung für die Analyse, Threedy visualisiert sie live und in 3D und weitere Schritte in der Steuerung werden wieder über den Digital Twin veranlasst. Wir freuen uns sehr, gemeinsam mit Threedy auf der HANNOVER MESSE zeigen zu können, wie innovativ und intuitiv dieser Ansatz ist.“

Pressekontakt Ascon Systems:

Susanne Weller

T: +49 172 308 41 36

E: s.weller@weller-media.com

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März 27, 2024

Die entscheidende Rolle der Digital Twins von Ascon Systems im Batterierecycling

Batterien spielen eine zentrale Rolle für die Zukunft der Elektromobilität. Bisher ist ihr ökologischer Fußabdruck kritisch und die Wertschöpfungsketten werden nicht ausgeschöpft. Das soll sich jetzt ändern: Ein interdisziplinäres Konsortium aus Industrie und Forschung untersucht in dem Forschungsprojekt ZIRKEL*, wie Automatisierungslösungen zu einer Demontage der Batterien auch in großem Maßstab beitragen können. Ein Ziel dabei ist, die Rohstoffe bestmöglich in den Recyclingkreislauf zu überführen. Von entscheidender Bedeutung in dem Projekt sind dabei unsere digitalen Zwillinge.

• #batterierecycling
• #circulareconomy
• #elektroschrott
• #emobilität
• #produktlebenszyklus
• #recycling
• #rohstoffe
• #zirkulärewirtschaft

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Susanne Weller

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Die zunehmende Verbreitung von elektrischer Mobilität und den dafür erforderlichen Batterien wirft wichtige Fragen zu deren Produktlebenszyklus auf. Denn noch sind es meist Lithium-Ionen-Batterien, die in den Elektroautos eingesetzt werden. Deren Produktion und Entsorgung sind mit erheblichen Umweltauswirkungen verbunden, von der Gewinnung der Rohstoffe über die Energieverbräuche bei der Herstellung bis zur Entsorgung. Das Recycling der wertvollen Rohstoffe ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch von großer Bedeutung, um die Wertschöpfungsketten zu stabilisieren und einen Beitrag zur Rohstoffsicherung zu leisten. Jedoch: Die Herausforderungen für das Batterierecycling sind vielfältig. Es gibt eine große Varianz der Batteriepacks und keine sortenreine Rohstoffverwendung in den einzelnen Batterien. Die Demontage der Batteriesysteme ist zeitintensiv und teuer – und sie findet heutzutage noch weitestgehend manuell statt. Die Lösung für diese Probleme besteht in der Automatisierung der Prozesse.

Hier setzt das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF, unterstützte Forschungsprojekt ZIRKEL* an. Es untersucht jede Stufe des Produktlebenszyklus des Batteriepacks und verfolgt das Ziel, durch Innovationen in den Produktionstechniken und Prozessrouten die Circular Economy zu stärken und eine effiziente Rückführung der Rohstoffe in den Kreislauf zu ermöglichen. Zu den beteiligten Partnern des Projekts gehören neben dem BMBF unter anderem auch Liebherr-Verzahntechnik, Arxum GmbH, DMG Mori, Institut für Partikeltechnik der TU Braunschweig, Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Synergeticon – und wir.

Batterierecycling in der Circular Economy

Zu den größten Herausforderungen im Batterierecycling gehören die mangelnde Sortenreinheit der zum Teil verklebten und verschraubten Komponenten, die eine einfache Demontage der zudem oft beschädigten Batteriepacks erschweren. Das Ziel von ZIRKEL ist deshalb, die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit im Demontage-, Trenn- und Zerteilungsprozess von Batteriesystemen und Elektromotoren nachhaltig zu steigern. So ist es möglich, produktspezifisch die ökologisch-ökonomisch optimale Recyclingroute aufzuzeigen, die Materialkreisläufe vollständig zu kontrollieren und über echtzeitnahe Daten-Auswertungen aus dem Umfeld, der Planung, der Anlage und dem Produkt Maßnahmen zur Optimierung der Recyclingquote abzuleiten.

Wir bringen unsere Expertise durch digitale Zwillinge in das Projekt ein. Bereits bei der Batterieerstellung verknüpfen sie reale Produktionsumgebungen mit virtuellen Modellen. So erreichen wir, dass die Daten an Laboranlagen umfangreich erfasst und gespeichert werden können. Dies beinhaltet Methoden zur Datenvisualisierung und -verarbeitung. Die digitalen Zwillinge ermöglichen die sorgfältige Analyse, Definition und Modellierung von Datenschnittstellen für angedockte Maschinen und KI-Plattformen. Die gewonnenen, kontextualisierten Daten werden dann von Synergeticon für KI-Analysen und von Arxum in einer Blockchain verwendet, um etwa die Rückverfolgbarkeit recycelter Komponenten für den neuen EU-Batteriepass zu ermöglichen.

Bei der Demontage- und bei den Recyclingsprozessen können die digitalen Zwillinge Anpassungen an unterschiedliche Batterietypen und -zustände ermöglichen und so die Effizienz der Prozesse in der Circular Economy erhöhen. Die Technologie trägt damit zur Flexibilität, vor allem aber zur Steigerung der Effizienz und einer Reduzierung der Kosten bei. Die digitalen Zwillinge sorgen maßgeblich für die Schließung von Materialkreisläufen und fördern so eine nachhaltige Circular Economy im Bereich der Elektromobilität.

* Das Projekt ZIRKEL erforscht und entwickelt die Produktionstechnik für die Kreislaufwirtschaft von hochintegrierten Komponenten der Elektromobilität am Beispiel des Batteriesystems und des Elektromotors. Förderprojektkennzeichen: 02J21E044

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März 21, 2024

Hyperkonvergenz in der Produktion: Effizienzsteigerung durch IT-Innovation 

Von Silos zu Synergien: Die Industrieproduktion steht vor einem Wendepunkt. Unternehmen müssen ihre Wettbewerbsfähigkeit in sich schnell verändernden Marktumfeldern sichern, Engpässe in Lieferketten überwinden, die Dekarbonisierung und Digitalisierung vorantreiben.

• #hyperkonvergenz
• #innovation
• #it
• #techsimplified

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Susanne Weller

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Von Silos zu Synergien: Die Industrieproduktion steht vor einem Wendepunkt. Unternehmen müssen ihre Wettbewerbsfähigkeit in sich schnell verändernden Marktumfeldern sichern, Engpässe in Lieferketten überwinden, die Dekarbonisierung und Digitalisierung vorantreiben.

Bei diesen Herausforderungen kommen traditionelle IT-Infrastrukturen an ihre Grenzen. Sie sind geprägt von Bereichsdenken und einer starren Automatisierungspyramide. Die Systeme bremsen Innovation und Flexibilität, führen zu Ineffizienzen, behindern die Datenintegration und erschweren es, Synergien in der IT zu nutzen. Aber genau diese Faktoren sind entscheidend für eine moderne Industrieproduktion. Damit die Transformation zur vernetzten Fabrik dennoch gelingt, setzen immer mehr Unternehmen auf Hyperkonvergenz (Hyper Converged Infrastructure (HCI)). Mit dieser Lösung können Unternehmen Silos aufbrechen, die Automatisierungspyramide entkoppeln und eine agile, datengesteuerte Produktionsumgebung ermöglichen.

Worum geht es bei dem Konzept genau – und warum liegt in Hyperkonvergenz der Schlüssel für die zukunftsfähige Produktion? Jens Mueller, CEO von Ascon Systems, ist ein Pionier, wenn es um die Integration von hyperkonvergenten Infrastrukturen geht. Er erläutert die wichtigsten Hintergründe und Zusammenhänge.

Was bedeutet Hyperkonvergenz?

Jens Mueller: „Hyperkonvergenz steht für eine IT-Infrastruktur, die Hardware und Software, Server, Speicher und Netzwerkfunktionen zu einer skalierbaren Lösung zusammenfasst. Diese Plattform wird als ein einziges System durch softwaredefinierte Technologien verwaltet und gesteuert. Genau das ist der große Unterschied zu herkömmlichen Systemen, bei denen Hard- und Software in Silos existieren und nur durch aufwändige Umprogrammierungen konfiguriert werden können. Hyperkonvergenz bricht diese Systeme auf und führt dadurch zu mehr Effizienz, einer flexiblen und skalierbaren IT-Infrastruktur, vereinfachtem Management und insgesamt zu einer schnelleren Bereitstellung von Diensten. Deswegen gilt Hyperkonvergenz als Wegbereiter für die Industrie 4.0, in der vernetzte Systeme eine Voraussetzung sind.“

Wie hat sich Hyperkonvergenz entwickelt?

Jens Mueller: „Der Begriff Hyperkonvergenz kommt aus dem Bereich der IT. Wenn wir einen Schritt zurückgehen in der Evolution von IT-Infrastrukturen, dann waren sie durch eine klare Trennung zwischen Servern, Speichern und Netzwerkkomponenten gekennzeichnet. Hard- und Software wurde separat, von unterschiedlichen Herstellern, erworben und musste genauso separat konfiguriert und verwaltet werden, was zu erheblicher Komplexität, Ineffizienz und hohen Kosten führte. Als Reaktion auf diese Limitationen entstanden konvergente Infrastrukturen. Die Hardwarekomponenten sind hierbei vorkonfiguriert und vorintegriert. Sie müssen dann nur noch mit Software verbunden werden und zielen darauf ab, die Komplexität der Infrastruktur zu reduzieren, Effizienzen zu steigern und auch die großen Datenanforderungen einer vernetzten Welt zu bewältigen. Daraus hat sich Hyperkonvergenz entwickelt, stellt aber einen gänzlich neuen Ansatz und die nächste Entwicklungsstufe dar. Das Konzept ist komplett softwaredefiniert. Hyperkonvergente Systeme konsolidieren die physische Hardware und nutzen Software zur Definition und Verwaltung von Rechen-, Speicher- und Netzwerkfunktionen. Das ermöglicht eine noch größere Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz. Hyperkonvergenz markiert damit den nächsten großen Wendepunkt in der IT-Landschaft.“

Für welche Branchen und Unternehmen ist Hyperkonvergenz wichtig?

Jens Mueller: „Der Fokus von Hyperkonvergenz liegt in der Effizienzsteigerung, Kostensenkung und Verbesserung der Agilität. Diese drei Faktoren sind besonders in Bereichen wie der Fertigungs- und Automatisierungsindustrie wichtig, wie wir sie im Maschinenbau, in der Automobilbranche und den Zulieferindustrien, aber auch in Pharma und im Gesundheitssektor vorfinden. Hyperkonvergenz kann die Produktentwicklung beschleunigen, durch die Bereitstellung einer flexiblen und schnell skalierbaren IT-Infrastruktur. Das Datenmanagement wird verbessert und die globale Zusammenarbeit gefördert, weil hyperkonvergente Infrastrukturen eine bessere Kooperation zwischen Teams und Standorten weltweit ermöglichen. Wir sehen die positiven Auswirkungen zum Beispiel bei unserem Kunden BMW, der in seinem Innovation Hub im bayrischen Dingolfing mit unseren Technologien testet, wie sich Effizienzen mit Einführung von hyperkonvergenten Technologien in Kombination mit digitalen Zwillingen auswirkt. Und natürlich auch mit unserem Kooperationspartner NVIDIA.“

Wie sieht das in der Praxis aus?

Jens Mueller: „Zum Beispiel der Roboterarm: Er muss sich bewegen, um seine Arbeit zu machen, er muss eingerichtet und zusammengebaut werden. Das ist ein physikalischer Prozess, das wird sich natürlich nicht ändern. Aber wie man den Roboterarm ansteuert und wie wandlungsfähig er künftig sein muss, das ist heutzutage schon komplett anders, als noch vor zehn Jahren und wird in wenigen Jahren noch weiter fortgeschritten sein. Damit können Unternehmen optimierter produzieren und flexibler auf den Markt eingehen. Was ihnen wiederum die Wettbewerbsvorteile verschafft, die sie brauchen.“

Wie disruptiv ist Hyperkonvergenz?

Jens Mueller: „Hyperkonvergenz verändert grundlegend die Art und Weise, wie Unternehmen ihre Datenzentren und IT-Infrastrukturen entwerfen und verwalten – und wirkt damit als Sprunginnovation auf traditionelle Technologien wie die Automatisierungspyramide. Das Ausmaß der Disruptivität in einzelnen Unternehmen hängt wiederum von den spezifischen Anforderungen und bestehenden IT-Infrastrukturen des Unternehmens sowie dessen Bereitschaft zur Anpassung und Innovation ab. In einigen Fällen kann Hyperkonvergenz eine evolutionäre Verbesserung darstellen, während sie in anderen Kontexten eine revolutionäre Umgestaltung der IT-Strategie bedeuten kann.“

Welche Rahmenbedingungen fördern Hyperkonvergenz?

Jens Mueller: „Technologiesprünge wie 5G, Edge Computing und TSN (Time Sensitive Networks) treiben den Erfolg und die Weiterentwicklung von Hyperkonvergenz enorm voran. Dies insbesondere in Bezug auf Leistungsfähigkeit und in Echtzeitanwendungen. Sie erweitern das Potenzial von Hyperkonvergenz, indem sie neue Anwendungsfälle ermöglichen und die Voraussetzungen für eine noch engere Integration von IT- und OT-Systemen schaffen. Das ist besonders im Smart Manufacturing und Industrie-4.0-Initiativen von Bedeutung. Neue Konnektivitätstechnologien spielen eine Schlüsselrolle bei der Vernetzung von Geräten und Diensten. Sie tragen dazu bei, die Grenzen dessen zu erweitern, was mit hyperkonvergenten Infrastrukturen möglich ist, und sie fördern ihre Akzeptanz und Verbreitung in verschiedenen Branchen.“

Welche Auswirkungen haben hyperkonvergente IT-Infrastrukturen in Unternehmen?

Jens Mueller: „Unternehmen betreiben Produktion und Fertigung künftig wie ein modernes Data Center. Hoch standardisiert, mit möglichst wenig Vendor Lock-Ins, mit stark zentralisierbaren Prozessen und der Möglichkeit, alles komplett und auf mehreren Ebenen zu virtualisieren. Die Produktion wird dadurch robuster und vor allem viel resilienter.

Mit Hyperkonvergenz wird es für Unternehmen erheblich leichter, sich zum Beispiel mit einer Blockchain zu verbinden und Standards sowie Transparenz einzuführen. Das ist auch für die Rückverfolgbarkeit von Produkten und Wertschöpfungsketten wichtig, die gesetzlich immer mehr zur Pflicht werden, Unternehmen aber vor Herausforderungen, die herkömmliche IT-Strukturen nicht so schnell bewältigen können.

Unternehmen können sich mit Hyperkonvergenz von der starren Infrastruktur der Vergangenheit lösen, sie schaffen die Voraussetzungen für eine schnelle digitale Transformation und überführen ihre Produktion in eine agile Zukunft.“

Mehr erfahren: Jens Mueller ist Gast im Podcast „Digital 4 Leaders“ und spricht in Session #72 über Hyperkonvergenz, Daten und digitale Zwillinge in der Produktion.

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