Digital Thread: Den gesamten Produktlebenszyklus im Blick
Trotz millionenfacher Variationen entscheidet auch in Zukunft der Konstrukteur über Designaspekte (Quelle: PTC)
KI wird die moderne Prozesssteuerung auch in der Prozessindustrie weiter voranbringen (Quelle: PTC)
Noch tiefer integriert im Prozess, führt KI vom beobachtenden zum begleitenden digitalen Zwilling. Eine Fortsetzung des Vorhersagemodells für Betrieb und Service einer Maschine ist der Einsatz derselben Technologie bei ihrer Entwicklung. Letztendlich werden dabei die Methoden aus Design, Vorhersage und AR zusammengeführt und auf das ganze System angewandt, beispielsweise bei der Entwicklung eines Fahrzeugs. Eine beliebige Anzahl von Sensoren liefert Daten aus dem Livebetrieb eines Fahrzeugs, etwa wenn es beschleunigt, bremst oder lenkt. Dieses Verhalten wird mit dem zuvor berechneten verglichen. Aus den Abweichungen lernt das System so lange, bis das berechnete mit dem tatsächlichen Verhalten übereinstimmt.
Ab dann können Vorhersagen getroffen werden, etwa für Produkttests, die zeitaufwendig oder teuer sind, weil Produkte dabei zerstört werden, oder für die Variantenplanung und deren Tests. Dadurch können Kosten gespart und gleichzeitig die Zahl der Testläufe bis zum Erlangen des optimalen Produkts gesteigert werden. Ein digitaler Zwilling bietet zahlreiche Potenziale innerhalb der Wertschöpfungskette und ist eine Killer-Applikation für Industrieunternehmen. Der Weg dorthin gehört allerdings auch zu einer der Königsdisziplinen im Rahmen der digitalen Transformation. Der gesamte Produktlebenszyklus – von der Entstehung über die Fertigung bis hin zum Einsatz beim Kunden – muss in Form von Daten aufgenommen werden. Fällt das Produkt aus oder muss es von einem Servicetechniker gewartet werden, wird auch diese Information an die Entwicklungsingenieure zurückgespielt, um die Qualität zu steigern. Diese Informationen zum Produktlebenszyklus sind auch als Digital Thread bekannt. Ein Unternehmen, das diese Königsdisziplin erfolgreich gemeistert hat, ist der Fahrzeughersteller Polaris. Er hat sämtliche Datensilos entlang des Digital Threads eliminiert und für die hergestellten Fahrzeuge ein holistisches Verständnis zum gesamten Lebenszyklus geschaffen.
Entscheidungen von Entwicklungsingenieuren verfügbar machen
Derart in Entwicklungsprozesse integriert, kann KI zum täglichen Begleiter für Ingenieure werden. Sie müssen ständig Entscheidungen treffen, die von einer Vielzahl von Informationen abhängen. Etwa, ob sie ein Produkt komplett neu entwickeln oder auf Daten eines bereits vorhandenen zurückgreifen. Weitere Entscheidungen betreffen das Material, Tests, Verbindung, Produktionsverfahren, Lieferant usw. Nach dem Muster von Amazon: „andere Ingenieure, die ein ähnliches Problem hatten, haben so entschieden …“ kann KI zu enormen Einsparungen führen. Jede Entscheidung im Entwicklungsprozess, jede Produktvariante und Stückliste wird für PTC-Kunden in der Produktlebenszyklus-Management-Lösung Windchill gespeichert. Durch die tägliche Arbeit vieler Designer und Ingenieure entsteht somit automatisch eine Datensammlung, die mit KI analysiert werden kann. Will man zum Beispiel herausfinden, an welcher Stelle ein Prozess einen zeitlichen Bottleneck entwickelt hat und welche Ursache dahintersteckt bzw. welche Maßnahmen ergriffen werden sollten, kann KI hier eine Antwort liefern. Zu den Kunden von PTC zählt ein großes Pharmaunternehmen, das dank dieses Verfahrens zahlreiche Optimierungen in seinen Entwicklungsprozessen erzielen konnte.
Fazit
Wer Künstliche Intelligenz sagt, sollte sich bewusst sein, dass sie künstlich ist. Sie ist immer nur für ein konkretes Ziel oder einen festgelegten Anwendungsbereich mit klar definierten Aufgaben bestimmt. Künstliche Intelligenz ist ein Werkzeug wie andere auch, und genau so gilt für sie: man muss wissen, wie man sie einsetzt und wozu. Die genannten Anwendungsfälle zeigen, dass künstliche Intelligenz keine Zukunftsvision mehr ist. Sie ist bereits heute ein fester und wertschöpfender Bestandteil von industriellen Lösungen und Kunden von PTC arbeiten täglich damit. Mit ein wenig Übung wird der Umgang mit Künstlicher Intelligenz zu einer eleganten und wertvollen Fähigkeit, die Unternehmen im Wettbewerb stärkt und voranbringt.