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Hochschulen arbeiten gemeinsam am digitalen Zwilling

In einer vom Programmbüro Smart Industry initiierten Zusammenarbeit zwischen Metaalunie, der Universität Groningen, der Hanzehogeschool, STODT und Siemens wird auf der TechniShow ein praktisches Beispiel für einen digitalen Zwilling präsentiert.

Mit einem digitalen Zwilling an drei Standorten will das Unternehmen zeigen, was man als Fertigungsunternehmen mit einer virtuellen Kopie der Realität machen kann. Darüber hinaus kann gezeigt werden, dass diese Technologie bereits für KMU verfügbar ist. „In der Fertigungsindustrie wird ein digitaler Zwilling oft als CAD/CAM-Lösung betrachtet. Da CAD/CAM ein digitales Abbild der Realität bietet, trifft dies teilweise zu. Man spricht jedoch hauptsächlich dann von einem digitalen Zwilling, wenn man Daten aus der realen Welt in ein digitales Modell überführt, um diese von dort aus zu simulieren und zu optimieren“, sagt Daniel Kofman von Siemens.

Ein digitaler Zwilling, Digital Twin, ist eine virtuelle Abbildung eines physischen Produkts oder Prozesses, die verwendet wird, um die Leistungsmerkmale der physischen Produktion zu verstehen und vorherzusagen. Durch die Integration von Simulations-, Datenanalyse- und maschinellen Lernfunktionen können digitale Zwillinge die Auswirkungen von Designänderungen, Umgebungsbedingungen und anderen endlosen Variablen abbilden.

Dies macht physische Prototypen überflüssig, verkürzt die Entwicklungszeit und ermöglicht es, die Qualität des Produkts oder Verfahrens zu erhöhen. Ein Digital Twin bedeutet für einen Zerspanungsmechaniker, dass CAD/CAM mit Echtzeitdaten der Maschine, der Automatisierung, dem Werkstück, dem Werkzeug und der Spannvorrichtung ergänzt wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, einen Probelauf durchzuführen, um unsichere Faktoren zu entdecken, die in einer CAD/CAM-Simulation nicht berücksichtigt werden.

„Wenn der Postprozessor die Bewegungen einer Bearbeitungsmaschine erzeugt und man das Verhalten und die Einstellungen der tatsächlich verwendeten CNC nicht berücksichtigt, kann in der tatsächlichen Situation immer noch etwas schief gehen. Mit einem digitalen Zwilling können Sie die tatsächlichen Eigenheiten der CNC-Maschine in die Simulation einbeziehen, die dadurch zu fast 100 Prozent zuverlässig wird. Eine weitere spannende neue Entwicklung ist höhere Präzision von präzisere Fräsrobotern. Durch die Berechnung der Kräfte des Zerspanungsprozesses im Digital Twin kann die Abweichung des Roboters beim Fräsen ermittelt werden, die dann im NC-Programm der Sinumerik kompensiert werden kann“, sagt Kofman.

Rard Metz von der Metaalunie ergänzt: „Mit dem Digital Twin auf der TechniShow wollen wir die Offline-Programmierung stimulieren. Es gibt hier immer noch viele Unternehmen, die sich damit nicht beschäftigen und das muss sich ändern. Die Offline-Programmierung, komplett mit einer digitalen Zwilling, bietet so viele Vorteile.“

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