Digital Factory-Software: Mehr Produktivität, weniger Kosten

Eine digitale Fabrik ist das virtuelle Abbild einer realen Fabrik. Durch die Simulation des Fertigungsprozesses mit Unterstützung durch eine Digital Factory-Software erhalten die Produktteams Informationen über die Herstellung und können daraufhin Produktdesign, Beschaffung und die Entscheidungsfindung optimieren.

Digital Factory-Software: Schneller Entscheidungen treffen

Jede digi­tale Fabrik ist so konfiguriert, dass sie eine ­reale Fabrik widerspiegelt. Durch den Einsatz digitaler Fabriken in der frühen Entwurfsphase können Entwicklungsteams schnell potenzielle Probleme erkennen und angehen – von möglichen Kostenüberschreitungen bis zu zusätzlichen Anforderungen an die Produktionskapazitäten.

Die digitale Fabrik lässt sich nahtlos in bestehende digitale Unter­nehmenslösungen und Geschäftsprozesse integrieren. Dadurch wird den beteiligten Teams die Zusammenarbeit ermöglicht, und sie können Entscheidungen in Echtzeit treffen, indem sie die neuesten Produkt-, Beschaffungs- und Fertigungsinformationen nutzen.

Bestandteile einer digitalen Fabrik

Die digitale Fabrik umfasst drei Hauptfunktionen:

→ Design for Manufacturability (DFM): Die digitale Fabrik nutzt Details der Produktspezifikationen des digitalen Zwillings, um den Rahmen für simulierte Produktionsabläufe zu bilden – inklusive Produkttoleranzen, Oberflächengüte, Produkteigenschaften, Größe, Gewicht, Geometrie, Komplexität und Material. Die Design- und Value-Engineering-Teams prüfen die Empfehlungen und aktualisieren entsprechend die 3D-CAD-Dateien. Die für die Beschaffung zuständigen Teams nutzen ihrerseits die Daten, um die Materialauswahl sowie die Fertigungsprozesse zu optimieren und um bereits frühzeitig im Entwicklungsprozess potenzielle Herausforderungen in der Lieferkette zu erkennen.

→ Fertigungskostenmodelle: Die Teams in der Produktentwicklung nutzen digitale Fabriken, um Materialkosten zu berechnen und Produktionsszenarien durchzuspielen. Damit können sie weltweit Optionen für eine ausgelagerte Produktion vergleichen, um interne Fertigungskapazitäten zu ermitteln und um verschiedene Fertigungsprozesse zu bewerten. Zur Simulation der Produktion konfigurieren die Teams die digitalen Fabriken unter anderem für spezielle Fertigungsanlagen, für Prozesse (Bearbeitung, Metallguss, Extrusion usw.), Arbeitsgänge oder Produktionsmengen. Ingenieure können Produktionsoptionen bis hinunter zur Maschinenebene analysieren, fabrik- oder prozessübergreifende Arbeits­pläne simulieren und die genauen Zykluszeiten einzelner Produktionsprozesse nachbilden. Die digitalen Fabriken von aPriori unterstützen mehr als 200 Fertigungskostenmodelle.

→ Regionale Datenbibliotheken: Ebenso relevante wie exakte Daten sind der Schlüssel zur Erreichung der gesetzten Kostenziele. Die regionalen Datenbibliotheken von aPriori bieten einen Einblick in die Kosten je nach Region – einschließlich der Arbeits-, Fix- und Werkzeugkosten. Mit Hilfe vierteljährlicher Updates können die Beschaffungsteams exakte Kostenschätzungen auf Grundlage relevanter Marktinformationen entwickeln. Darüber hinaus bieten die Datenbibliotheken eine globale Übersicht von Maschinen, die damit verbundenen Möglichkeiten sowie die zugehörigen Betriebskosteninformationen. Derartige granulare Produktionsdetails sind für digitale Fabriken elementar, um Kosten genauestens modellieren zu können und durch die Simulation differenzierte Herstellbarkeitskriterien zu erfassen.

Die Teams des Produktlebenszyklus werden verbunden

Die digitale Fabrik verbessert mit einer Digital Factory-Software die Intelligenz der Fertigung und bietet daneben auch Vorteile, um die Rentabilität, die Produktivität und die Zeit der Markteinführung zu optimieren. Zwei Schlüsselbereiche, in denen der digitale rote Faden für eine fortschrittlichere Fertigungsintelligenz sorgt und zu höherer Kosten- und Produktivitätseffizienz beiträgt, sind:

→ Konstruktions- und Kostenplanung: Sobald ein digitaler Zwilling im PLM-System gespeichert ist, wird automatisch eine vollständige Herstellbarkeitsanalyse des aktualisierten Teils erstellt, durch die sich potenzielle DTC- und DFM-Probleme identifizieren lassen. Die Berichte können automatisch an die Cost Engineers gesendet und im PLM-System gespeichert werden. Die Cost Engineers haben die Möglichkeit, die Ergebnisse zu überprüfen und Konstruktionsänderungen vorzunehmen, um so die DTC-Ziele zu erreichen und die Herstellbarkeit zu verbessern. Die Teams wiederum können die Berichte automatisch an alle Beteiligten weitergeben, einschließlich der Leiter der Konstruktion sowie der Produktmanager. Ingenieure können nicht jedes potenzielle Problem bei der Herstellbarkeit eines Produkts vorhersehen. Digitale Fabriken unterstützen sie dabei durch die Erfassung und Analyse zahlreicher, unterschiedlicher Herstellbarkeitsvariablen.

→ Beschaffung: Anstatt sich auf überholte Kosteninformationen in ERP- oder anderen Systemen zu verlassen, kombiniert eine digitale Fabrik detaillierte Produktspezifikationen mit ­realistischen Annahmen, die den Produktionsstandort betreffen. Das Ergebnis ist eine aktuelle und genaue Kostenschätzung. ­Jeder simulierte Produktionsablauf in der digitalen Fabrik liefert der Beschaffung oder dem Cost Engineering ein detailliertes „Should Costing“-Modell, das die Gesamtkosten projiziert: die Kostenstruktur eines realen Produkts einschließlich Arbeit, Material, Fixkosten, die Preise für Geräte/Anlagen sowie die Gewinnspanne. Sollkosten-Schätzungen können als Zielvorgaben für die Bewertung von Entwürfen, die Optimierung bestehender Produkte, die Identifizierung von Kostentreibern und die Verhandlung mit Lieferanten dienen.

Die Umstellung von veralteten Abläufen zum digitalen Business ist entscheidend, um Wettbewerbsvorteile zu behalten. Unternehmen, die ihre Produktionsabläufe digitalisieren und eine Digital Factory-Software einsetzen, gewinnen wichtige Erkenntnisse und können ihre Marktchancen nutzen.

Der Autor Rick Burke ist Vice President Marketing bei aPriori.

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