Krones revolutioniert die Simulation in der Getränkeproduktion durch digitale Zwillinge mit integrierten KI-Agenten. Dafür wurde das Unternehmen als Gesamtsieger des MIMA 2026 ausgezeichnet. (Quelle: Krones)
Top 3 AI Values für Krones
1. Simulationszeit um bis zu 98 % reduziert: Strömungssimulationen für den Abfüllprozess dauern statt 3 h bis 4 h nur noch <5 min. Dadurch können Ingenieure innerhalb eines Projekts wesentlich mehr Varianten untersuchen.
2. Varianten schneller optimieren: KI-Agenten unterstützen dabei, Simulationen auszuführen, Ergebnisse auszuwerten und Parameter weiterzuentwickeln. Unterschiedliche Flaschengeometrien, Flüssigkeitseigenschaften und Prozessbedingungen lassen sich dadurch schneller miteinander vergleichen.
3. Physische Prototypen und Ressourcenaufwand reduzieren: Präzisere digitale Simulationen sollen künftig dazu beitragen, die Zahl physischer Prototypen zu verringern. Krones erwartet dadurch Einsparungen bei Arbeitsaufwand und Material sowie weniger Abfall.
Wichtigstes Kundenzitat
Markus Tischer, Mitglied des Vorstands der Krones AG: „Mit den Agentic Digital Twins zeigen wir, dass Digitalisierung und KI nicht nur Vision sind, sondern heute schon konkrete Effizienzgewinne und nachhaltige Vorteile bringen. Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir neue Maßstäbe in der Getränkeindustrie."
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In einer Abfüllanlage treffen zahlreiche Einflussgrößen aufeinander. Flaschen unterscheiden sich in Form, Größe und Material. Getränke besitzen unterschiedliche Dichten und Viskositäten. Hinzu kommen Füllstand, Druck, Temperatur, Beschleunigung sowie die Geschwindigkeit, mit der die Behälter durch die Maschine transportiert werden. Für Krones besteht die Aufgabe darin, diese Parameter möglichst früh aufeinander abzustimmen. Die Flasche soll exakt mit der vorgesehenen Menge befüllt werden. Beim anschließenden Transport darf das Getränk möglichst weder überschwappen noch aufschäumen. Gleichzeitig muss die Anlage den geforderten Durchsatz erreichen.
Um solche Vorgänge bereits während des Engineerings untersuchen zu können, setzt Krones auf Computational Fluid Dynamics, kurz CFD. Die physikalischen Strömungssimulationen zeigen detailliert, wie sich die Flüssigkeit beim Befüllen sowie beim Beschleunigen und Abbremsen des Behälters verhält. Bislang hatte dieses Verfahren allerdings einen entscheidenden Nachteil: Eine einzelne Simulation benötigte nach Angaben von Krones drei bis vier Stunden. Das war allerdings für Optimierungen in Echtzeit in einer hoch dynamischen Fertigung zu langsam. Außerdem war damit war die Zahl der Varianten, die Ingenieure innerhalb eines Entwicklungsprojekts untersuchen konnten, begrenzt.
"Die begrenzten Möglichkeiten, verschiedene Szenarien schnell zu testen, verzögerten Entscheidungen und führten zu einem höheren Ressourcenverbrauch, ineffizienter Produktion und mangelnder Agilität", berichten die Krones-Experten. Deshalb suchte man nach einer Lösung, die schnellere, skalierbare und intelligentere Simulationen ermöglichte, um wettbewerbsfähig in der Industrie 4.0 zu bleiben.
Zusammen mit Ansys (Teil von Synopsys), CADFEM, Microsoft, Nvidia und SoftServe entwickelten die Abfüllexperten deshalb einen physikalisch exakten digitalen Zwilling, der solche Simulationen in weniger als fünf Minuten schafft. Er lässt seinen KI-Agenten verschiedene Szenarien und Einstellungen in einem virtuellen Modell prüfen und optimiert Arbeitsabläufe dadurch automatisch.
„Wir verwandeln Rohdaten in einen denkenden digitalen Zwilling, der Maschinenbedienern und Entscheidern hilft, schnell optimale Entscheidungen zu treffen", sagt Alexander Wechsel, Enterprise Account Executive bei Softserve.
In einem Optimierungskreislauf analysiert die KI ihre Simulationsergebnisse, passt die Parameter an und startet dann neue Durchläufe. So lassen sich beispielsweise Geschwindigkeiten, Temperaturen oder Ablaufsteuerungen in Echtzeit testen und ihre Wirkungen vergleichen.
Auf diese Weise lernt der digitale Zwilling selbstständig, welche Einstellungen die optimalen Ergebnisse liefern. Seine besten Lösungen werden danach auf die reale Anlage übertragen. So lassen sich Produktionsszenarien in Echtzeit vergleichen, Optimierungen sofort umsetzen und Ressourcen intelligenter nutzen. Die Ausführung dieser rechenintensiven Simulationen erfolgt in der Microsoft Azure Cloud auf der Nvidia-Plattform für beschleunigtes Computing. Diese skalierbare Infrastruktur beschleunigt die Berechnungen um ein Vielfaches.
„Mit Echtzeit-Digital-Twins, die KI-Agenten nutzen und auf OpenUSD, Nvidia-Omniverse-Bibliotheken sowie High Performance Computing basieren, leitet Krones eine neue Ära in der Fertigungstechnik ein“, sagt Naomi Betz, Senior Account Manager – Manufacturing & Industry (DACH) bei Nvidia.
Und Gabriele Eder, General Manager Manufacturing von Microsoft Deutschland, fügt an: „Mit unserer vertrauenswürdigen Microsoft Azure Cloud beschleunigt und skaliert Krones seine Innovationen durch KI-gestützte Werkzeuge und Technologien. Gemeinsam schaffen wir die Lösungen von heute und die Durchbrüche von morgen.“