Industriedaten: Die Basis für den Digitalen Produktpass und Digitalen Zwilling im Wertstrom und Rohstoffhandling
In den kommenden Jahren wird der Digitale Produktpass in der Europäischen Union zur Pflicht. Dieser Schritt zielt darauf ab, nachhaltige Produkte als Standard zu etablieren und Unternehmen zu mehr Transparenz und Effizienz zu bewegen. Sie erfahren, wie Industriedaten als Grundlage für den Digitalen Produktpass und den Digitalen Zwilling genutzt werden können, insbesondere im Bereich des Rohstoffhandlings, das in vielen Branchen von zentraler Bedeutung ist.
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Was sind der Digitale Produktpass und der Digitale Zwilling?
Der Digitale Produktpass ist ein standardisierter Datensatz, der alle relevanten Informationen über ein Produkt während seines gesamten Lebenszyklus zusammenfasst. Dazu gehören Angaben über verwendete Materialien, verbauten Komponenten und die Recycelbarkeit. Ziel ist es, Verbrauchern transparente Informationen über den ökologischen Fußabdruck der Produkte zu bieten, um bewusste und nachhaltige Konsumentscheidungen zu ermöglichen.
Ein Digitaler Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung physischer Systeme, die es ermöglicht, die reale Welt zu modellieren, zu simulieren, zu analysieren und schnell zu optimieren. Er entsteht aus einer umfassenden Datensammlung rund um ein Erzeugnis und enthält auch Informationen zu Prozessen und Services. Dies hilft, Aufwände in Forschung und Entwicklung oder in der Qualitätssicherung zu reduzieren, vorbeugende Wartungen durchzuführen und den Produktlebenszyklus insgesamt zu optimieren.
Funktionen und Vorteile der Verwaltungsschale
Die vierte industrielle Revolution, bekannt als Industrie 4.0, strebt eine vernetzte und interoperable Wertschöpfungskette an. In diesem Kontext kommunizieren alle Elemente, sogenannte Assets, möglichst autonom miteinander, um Produktionsprozesse effizient und resilient zu gestalten. Ein Asset kann sowohl ein physisches Objekt (wie eine Maschine) als auch eine virtuelle Entität (wie eine Software oder ein Dokument) sein. Um diese effiziente Kommunikation zu ermöglichen, müssen Assets in der virtuellen Welt einheitlich definiert und repräsentiert werden. Hier kommt die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) ins Spiel, die als konkrete Implementierung eines digitalen Zwillings dient und derzeit im Normungsverfahren (IEC 63278) steht
Aufbau der Verwaltungsschalen-Teilmodelle
Die Verwaltungsschalen-Teilmodelle sind modular aufgebaut und bestehen aus mehreren Submodellen (SM) und SubmodelElementCollections (SMC), die verschiedene Eigenschaften eines Assets beschreiben. Jedes Submodell enthält spezifische Merkmale, die durch Metadaten gemäß IEC 61360-1 beschrieben werden. Diese Merkmale können in verschiedenen Kontexten verwendet und bei Bedarf um unternehmensspezifische Eigenschaften erweitert werden.
Vorteile der Nutzung von Industriedaten im Rohstoffhandling
Der Einsatz von Industriedaten bei der Entwicklung eines Digitalen Produktpasses und eines Digitalen Zwillings bringt zahlreiche Vorteile mit sich, insbesondere im Bereich des Rohstoffhandlings:
- Nachhaltigkeit und Effizienz: Industriedaten ermöglichen die Optimierung des Energieverbrauchs und die Einführung nachhaltiger Produkte. Dies trägt zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks bei und hilft Unternehmen, umweltfreundliche Praktiken zu etablieren.
- Transparenz und Nachverfolgbarkeit: Durch die konsistente Verfügbarkeit der Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette können Unternehmen Transparenz schaffen und die Nachverfolgbarkeit ihrer Rohstoffe gewährleisten.
- Wettbewerbsvorteile: Unternehmen, die auf diese Technologie setzen, verzeichnen eine Verbesserung von durchschnittlich 17 Prozent bei wichtigen Vertriebs- und Betriebskennzahlen sowie eine Steigerung von bis zu 35 Prozent bei der Systemleistung.
Einbindung in den Wertstrom und Rohstoffhandling
Der Digitale Zwilling und der Digitale Produktpass bieten enorme Vorteile im Wertstrom und Rohstoffhandling. Sie ermöglichen es, alle Schritte vom Rohstoffeingang über die Produktion bis hin zur Auslieferung zu überwachen und zu optimieren. Durch die Integration in den Wertstrom können Unternehmen:
- Engpässe identifizieren und beseitigen: Echtzeitdaten ermöglichen eine genaue Überwachung der Produktionsprozesse, wodurch Engpässe schnell identifiziert und behoben werden können.
- Prozesse kontinuierlich verbessern: Durch die Analyse der gesammelten Daten können Unternehmen ihre Prozesse kontinuierlich optimieren und anpassen, um Effizienz und Produktivität zu steigern.
- Nachhaltige Entscheidungen treffen: Transparente und konsistente Daten entlang des Wertstroms und im Rohstoffhandling unterstützen nachhaltige Entscheidungen und helfen dabei, den ökologischen Fußabdruck zu minimieren.
Achtsamkeit und kollaboratives Arbeiten
Ein oft übersehener, aber wesentlicher Vorteil des Digitalen Zwillings ist die Förderung von Achtsamkeit in der Industrie. Durch die Echtzeit-Überwachung und detaillierte Datenerfassung können Unternehmen:
- Achtsamkeit auf Menschen: Die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter kann durch präzise Überwachung und frühzeitige Warnungen vor möglichen Gefahren verbessert werden.
- Achtsamkeit auf Maschinen: Durch kontinuierliches Monitoring und vorbeugende Wartung können Maschinen effizienter betrieben und deren Lebensdauer verlängert werden.
- Achtsamkeit auf Produkte: Produkte können in höchster Qualität hergestellt und deren Produktionsprozesse transparent gemacht werden, was zu besserem Kundenvertrauen führt.
- Achtsamkeit auf Systeme: Gesamtsysteme können optimiert und harmonisiert werden, um einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten.
Darüber hinaus unterstützt der Digitale Zwilling kollaboratives Arbeiten, indem er eine Plattform für den Austausch und die Zusammenarbeit bietet. Dies ermöglicht es verschiedenen Abteilungen und Partnern, effizienter zusammenzuarbeiten und gemeinsam innovative Lösungen zu entwickeln.
Herausforderungen bei der Nutzung von Industriedaten
Eine der größten Herausforderungen bei der Nutzung von Industriedaten ist die Verfügbarkeit der richtigen Daten am richtigen Ort. In vielen Unternehmen stehen weniger als 55 Prozent aller Informationen abteilungsübergreifend zur Verfügung. Datensilos verhindern, dass Betriebe das Potenzial ihrer vorhandenen Daten ausschöpfen oder diese in ein DPP-System überführen können. Zusätzlich gibt es Schwierigkeiten beim Datenaustausch mit anderen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette.
Übergreifende Zusammenarbeit im offenen Datenraum
Ein weiterer entscheidender Vorteil der Nutzung von Industriedaten ist die Möglichkeit zur übergreifenden Zusammenarbeit in einem offenen Datenraum. Dies erleichtert den Datenaustausch zwischen verschiedenen Unternehmen und Partnern entlang der Wertschöpfungskette und ermöglicht eine effiziente und transparente Zusammenarbeit.
Ein offener Datenraum bietet folgende Vorteile:
Einheitliche Datenbasis: Alle Beteiligten haben Zugriff auf eine einheitliche Datenbasis, was die Kommunikation und Zusammenarbeit erheblich verbessert.
Flexibilität und Agilität: Durch den Wegfall lokaler Installationen und die Nutzung von Cloud-Computing können Unternehmen flexibel und agil auf Veränderungen reagieren.
Sicherheit und Compliance: Moderne Datenökosysteme bieten umfassenden Datenschutz und Sicherheit, was den sicheren Austausch sensibler Informationen gewährleistet.
Erfolgreiche Implementierungen
Ein Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von Industriedaten ist der Battery Pass. Unter dem Namen Catena-X haben sich mehrere Automobilhersteller zusammengeschlossen, um einen offenen und kollaborativen Datenraum zu schaffen. Dieser ermöglicht datengesteuerte Wertschöpfungsketten und optimierte Geschäftsprozesse. Der Battery Pass bietet eine eindeutige Identifikation und Informationsbereitstellung für sämtliche installierte Hochvoltbatterien, was erhebliche Vorteile in Bezug auf Ressourceneinsatz und Kreislaufwirtschaft bietet.
Wichtige Links und Ressourcen
Für weitere Informationen und detaillierte Spezifikationen können Sie die folgenden Links besuchen:
Einladung zum Arbeitskreis Technical Data for Injection Molding
Fazit
Die Nutzung von Industriedaten als Grundlage für den Digitalen Produktpass und den Digitalen Zwilling bietet enorme Potenziale für die Optimierung von Produktionsprozessen und die Förderung von Nachhaltigkeit. Unternehmen, die frühzeitig auf diese Technologien setzen, können nicht nur ihre Effizienz und Produktqualität verbessern, sondern auch wichtige Wettbewerbsvorteile erzielen. Die Schaffung eines modernen Datenökosystems, die Überwindung von Datensilos und die Einbindung in den Wertstrom und das Rohstoffhandling sind dabei entscheidende Schritte, um diese Ziele zu erreichen. Zudem fördern Digitale Zwillinge die Achtsamkeit auf Menschen, Maschinen, Produkte und Systeme und verbessern das kollaborative Arbeiten.
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