Stellen Sie sich vor, Sie könnten jedes operative Problem vorhersehen und Ihre Abläufe so optimieren, dass Sie immer die verfügbare Kapazität nutzen. Das ist das Versprechen eines digitalen Zwillings.
Hinweis: Dieser Text wurde ursprünglich auf Englisch verfasst und mithilfe von KI übersetzt.
Von Anders Lildballe & Lars Guldager
Vor etwa fünf Jahren kamen die ersten Gerüchte über dieses fantasievolle Konzept auf. Damals experimentierten nur wenige Industriespezialisten damit, aber nichts war übermäßig konkret. Langsam, aber stetig haben sich die Gerüchte in Gespräche verwandelt. Und jetzt stehen wir vielleicht kurz vor einem tatsächlichen Durchbruch in der Branche. In diesem Q&A-Artikel stellen und beantworten wir jede wichtige Frage zu Ihrem neuen Lieblingskollegen – dem digitalen Zwilling.
Fangen wir von vorne an: Was ist ein digitaler Zwilling, außer einem Konzept, das klingt, als wäre es der Science-Fiction entsprungen? Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Darstellung von etwas, das in der physischen Welt existiert – beispielsweise ein Sortiersystem. Es kann schwierig sein, sich einen vollständigen Überblick über ein solches System zu verschaffen, da es so groß und komplex ist. Durch die Beobachtung eines digitalen Zwillings erhalten Sie einen Überblick und ein gutes Verständnis davon, wie das tatsächliche System und seine Prozesse in der physischen Welt aussehen und funktionieren. Damit ein digitaler Zwilling ein wertvolles Gut ist, muss er eine detaillierte und genaue Darstellung des tatsächlich installierten Systems sein. Im Grunde ein digitales Spiegelbild.
Ein digitaler Zwilling ist eine Kombination aus zwei Komponenten: Daten und einer Darstellung des jeweiligen Systems. Die Darstellung kann je nach Lösungsanbieter zwei- oder dreidimensional sein. BEUMER Group verwendet beispielsweise ausschließlich 3D-Modelle, wenn ein digitaler Zwilling von Systemen erstellt wird. Die Daten fügen eine visuelle Ebene über der Darstellung hinzu, um Informationen für die Mitarbeiter, die das System bedienen, verständlich zu machen. Die Darstellung ist ein Instrument zur Vermittlung von Daten. Der digitale Zwilling erstellt eine Live-Darstellung des Systems mit Ebenen wie Temperatur, Vibrationen, Stromverbrauch, mechanischer und elektrischer Status und Systemdurchsatz. Diese Ebenen werden aus den Daten entnommen. Es mag ähnlich wie SCADA klingen, aber der digitale Zwilling bietet ein viel höheres Maß an Informationen und Perspektiven. SCADA ist ein Abbild des aktuellen Status, während der digitale Zwilling Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft darstellt. Ein äußerst wertvolles Merkmal ist, dass Sie den digitalen Zwilling mithilfe von Filtern beobachten können. Sie können das gesamte Sortiersystem beobachten und sich gleichzeitig nur auf Kapazität, Temperatur, Stromverbrauch usw. konzentrieren. Dies ist eine schnellere und deutlich effizientere Möglichkeit, Informationen zu sammeln, als das physische System zu beobachten.
Es gibt verschiedene Methoden, um Daten von einem Sortiersystem in einem Paketverteilzentrum zu sammeln. Zuerst werden Daten von den SPSen innerhalb des Sortiersystems gesammelt. Die SPSen sind im Wesentlichen Steuerungssysteme, die in die verschiedenen Maschinen eingebaut sind und Betriebs- und Geräteereignisse erkennen. Darüber hinaus kann es nützlich sein, Daten von Sensoren zu sammeln. Dies ist im Allgemeinen eine teurere Methode, aber es könnte der Weg zum Erfolg sein, wenn die notwendigen Datenpunkte nicht über die SPSen verfügbar sind. Moderne Sortiersysteme sind typischerweise mit einem High-Level-Controller ausgestattet, von dem Daten gesammelt werden können. Falls verfügbar, ist dies definitiv die einfachste und effizienteste Art, Daten zu sammeln.
In der Regel unterstützt ein Systemanbieter das Verteilzentrum beim Aufbau einer Infrastruktur, die Daten vom Sortiersystem erfasst. Dazu gehört das Abrufen von Daten von SPSen oder Sensoren. Die gesammelten Daten werden live vom Verteilzentrum zum Systemanbieter gestreamt. Der Anbieter verarbeitet die Daten und führt sie durch hochentwickelte Visualisierungssoftware. Ein lokaler Zwilling ist ebenfalls möglich, dies erfordert jedoch eine lokale Infrastruktur zur Verarbeitung und Visualisierung von Daten. In jedem Fall ist das Ergebnis ein digitaler Zwilling – eine Version des Sortiersystems, die in 2D oder 3D nachgebildet wurde.
Verteilzentren sollten nur mit Lösungsanbietern zusammenarbeiten, die sich gewissenhaft um die sichere Verarbeitung von Daten bemühen. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass Systemanbieter vollständig auf ihre Fähigkeit angewiesen sind, Cybersicherheit für ihre Kunden zu gewährleisten. Verteilzentren sind mit ihrem Bestreben, Daten sicher zu verarbeiten, nicht allein. Einige Systemanbieter bieten auch einen Filter an, der personenbezogene Daten aus den an sie gestreamten Daten herausfiltert.
Digitale Zwillinge können Verteilzentren auf verschiedene Weise unterstützen, z. B. bei der Erkennung von operativen Problemen, die sich abzeichnen, oder bei Echtzeit-Anpassungen. Im Großen und Ganzen besteht ihr Hauptmerkmal darin, die Nutzung der verfügbaren Sortierleistung zu optimieren. Es ist nicht ungewöhnlich, den Durchsatz um 20 bis 30 Prozent zu verbessern, nachdem Verteilzentren einen digitalen Zwilling implementiert haben. Digitale Zwillinge können sowohl in Echtzeit-Sortierszenarien als auch in der strategischen Planung mit Blick auf die zukünftige Produktion eine große Wirkung erzielen. Infolgedessen können Fachleute in Verteilzentren – ob sie in der Wartung, im Betrieb oder im Management arbeiten – von der Nützlichkeit eines digitalen Zwillings profitieren. Lesen Sie mehr darüber, wie verschiedene Mitarbeiter von der Digitalisierung profitieren können.
Kurzbezeichnung bieten digitale Zwillinge Echtzeit-Einblicke, wie gut ein Sortiersystem zu einem bestimmten Zeitpunkt genutzt wird. Folglich ermöglichen digitale Zwillinge es Verteilzentren, sofortige, spontane Anpassungen vorzunehmen, um den Durchsatz in Echtzeit zu verbessern. Langfristig bieten digitale Zwillinge Managern eine außergewöhnliche und wertvolle Möglichkeit, Produktionsszenarien zu simulieren. Sie können verschiedene Flussstrategien ausprobieren und die produktivste Flussstrategie für jeden zukünftigen Paketmix finden. Manager können dann die richtige Strategie wählen, da sie die Strategien bereits auf dem Bildschirm durchgespielt haben. Stellen Sie sich das nur einmal vor: die Freiheit zu haben, Erkenntnisse aus der Simulation verschiedener Strategien zu gewinnen und immer diejenige identifizieren zu können, die den höchsten Durchsatz bietet. Ohne tatsächliche Ressourcen aufwenden oder das Risiko eingehen zu müssen, eine ineffiziente Strategie zu wählen. Schließlich können Sie einen digitalen Zwilling auch verwenden, um vergangene Abläufe visuell wiederzugeben und Komponenten davon im Detail zu untersuchen. Wie jeder Fachmann, der im Management eines großen Verteilzentrums tätig ist, bestätigen wird, ist es einfach keine Option, jeden Teil des Betriebs in Echtzeit im Auge zu behalten. Infolgedessen können sich Fehler immer wiederholen, da niemand in der Lage war, die Ursache aufzudecken.
„Es ist einfach keine Option, jeden Teil des Betriebs in Echtzeit im Auge zu behalten.“
Mit einem digitalen Zwilling ändert sich das alles.
Vorfälle in einem Verteilzentrum sind in der Regel recht sichtbar, es ist nur sehr schwer, jeden Aspekt eines Sortiersystems im Auge zu behalten und zu sehen, was im Datenrauschen verborgen ist. Mit einem digitalen Zwilling kann das Verteilzentrum jeden Winkel und jede Ecke des Sortiersystems vergrößern. Dies ist unglaublich hilfreich, wenn Sie herausfinden möchten, warum es in einem System zu Engpässen kommt oder wie Sie Bediener entsprechend dem aktuellen Paketmix zuweisen. Und natürlich können Sie wirklich nur mit einem digitalen Zwilling eine Zeitlupenversion davon sehen, wie Ihr Sortiersystem eine Hauptsaison, beispielsweise den Black Friday, bewältigt hat, und Flussstrategien für das nächste Mal simulieren, wenn Ihr System vor einem großen Einkaufsfeiertag steht. Es geht darum, den maximalen Durchsatz aus Ihrem System herauszuholen – sowohl jetzt als auch in der Zukunft.
Lassen Sie uns den Prozess in vier grundlegende Schritte unterteilen:
Die Einführung eines digitalen Zwillings stellt einen wichtigen Schritt nach vorn in Bezug auf die Arbeit mit der Digitalisierung dar. Mit einem digitalen Zwilling eröffnen sich eine Vielzahl von Möglichkeiten – auf jeder Ebene Ihres Verteilzentrums. Um das Potenzial eines digitalen Zwillings auszuschöpfen, muss Ihre Organisation jedoch lernen, wie man ihn einsetzt. Sie müssen sich dem Prozess der Arbeit mit einem digitalen Zwilling verpflichtet fühlen.
Sie benötigen eine Struktur, um Daten von Ihrem Sortiersystem zu sammeln. Entweder über SPSen oder Sensoren. Eine erhebliche Datenmenge ist erforderlich, um einen digitalen Zwilling zum Leben zu erwecken. Die Identifizierung, welche Daten gesammelt werden sollen, kann in Zusammenarbeit mit Ihrem Systemanbieter erfolgen.
Systemzeichnungen dienen als Grundlage für den Aufbau einer 2D- oder 3D-Darstellung des tatsächlichen Systems. Die Kombination aus Daten und der Systemdarstellung wird zu Ihrem digitalen Zwilling – einer visuellen Ebene, die Daten für die Mitarbeiter, die das System bedienen, verständlich macht.
Entscheiden Sie, wie mehrere Rollen in der Organisation am meisten von der Arbeit mit einem digitalen Zwilling profitieren können. Das Wartungspersonal kann den digitalen Zwilling verwenden, um den tatsächlichen Status des Systems zu untersuchen. Das Betriebspersonal möchte ihn möglicherweise verwenden, um den tatsächlichen Durchsatz zu verbessern, während das Management möglicherweise zukünftige Produktionsszenarien untersuchen möchte. Die erfolgreiche Durchführung dieser vier Schritte ohne die Unterstützung eines Systemanbieters ist äußerst schwierig. Für die meisten Verteilzentren könnte der erste tatsächliche Schritt darin bestehen, den Markt nach einem Systemanbieter zu durchsuchen, der dem Unternehmen helfen kann, seine Ziele zu erreichen. Möchten Sie mehr über das Potenzial der Digitalisierung für Ihr Verteilzentrum erfahren? Lesen Sie unser E-Book über die Digitalisierung für Paketverteiler.
