Konzept der additiven Fertigung
Die Erprobung neuer Konzepte im laufenden Betrieb ist bei angestrebter Effizienzsteigerung mit Risiken verbunden. Deshalb wollte die BMW Group die Möglichkeiten eines digitalen Zwillings für die Prozesse und Technologien des Additive Manufacturing überprüfen. Gemeinsam entwickelten wir einen Digitalen Zwilling auf der Basis eines 3D-Materialfluss-Simulationsmodells, das mit der Siemens-Software "Plant Simulation" erstellt wurde. Die Simulation und Bewertung verschiedener Planungs- und Skalierungsszenarien für den Druck ausgewählter Teile wurde durchgeführt. Im Ergebnis wurden mehrere Konzepte bewertet und auf Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit überprüft, ohne den realen Anlagenbetrieb zu stören.
Die Automobilindustrie ist bekanntlich ein harter und stark umkämpfter Markt, auf dem Innovation der Schlüssel zum Erfolg ist. Die schnellere Entwicklung optimierter oder zukünftiger Fertigungskonzepte ist daher von größter Bedeutung. Veränderungen an der kritischen Infrastruktur (Montagelinien) in den Fabriken stellen für OEMs jedoch eine große Herausforderung dar.
Im Zuge der Umstrukturierung seines Entwicklungszentrums für additive Fertigung wollte BMW die Möglichkeiten eines Digitalen Zwillings der Produktion erkunden.
Ziel war es, die tatsächlichen Vorteile eines Digitalen Zwillings zu überprüfen, um Veränderungen an der Fabrikeinrichtung und am Liniendesign in einer sicheren Umgebung zu testen, zu planen und zu analysieren, bevor sie umgesetzt werden.
Entwicklung eines Digitalen Zwillings auf der Grundlage eines 3D-gestützten Materialflussmodells, das mit der Siemens-Software "Plant Simulation" erstellt wurde.
Zu diesem Zweck führten wir einen 3D-Scan durch, der Infrastruktur und Ausrüstung in ein virtuelles 3D-Modell verwandelte und mit der Verarbeitungs- und Analysekapazität eines Digitalen Zwillings als Grundlage für betrachtete Simulationsszenarien diente.
So konnten mehrere Planungs- und Skalierungsszenarien für den Druck ausgewählter Teile simuliert und bewertet werden, ohne in die laufenden Prozesse in der Fabrik einzugreifen.
Erfolgreiche Szenarien können nun viel schneller und mit weniger Aufwand in der realen Produktionsumgebung installiert werden.
Unterschiedliche Konzepte wurden bewertet und auf ihre Machbarkeit und Rentabilität hin überprüft, ohne dabei den realen Anlagenbetrieb zu stören.
- Skalierbarkeit und Flexibilität bei der Umgestaltung von Fabrikanlagen/Montagelinien
- Optimierung von Materialfluss und Arbeitsumgebung im Werk
- Kürzere Lieferzeiten und reduzierte außerplanmäßige Stillstandszeiten