Digital, meet physical – Wie Software defined Factories die Fertigungsindustrie verändern

Um langfristige Existenzsicherung und Wachstum zu gewährleisten, ist die Digitalisierung nicht länger nur ein unterstützendes Werkzeug – sie muss zum Herzstück des Geschäfts werden, um Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu fördern.

In dieser rasant fortschreitenden Ära der digitalen Transformation entfaltet sich ein Trend, der das Potenzial hat, die Fertigungsindustrie grundlegend zu verändern: der Ansatz der „Software defined Factories (SdF)“. Dieser Ansatz, der auf den neusten Erkenntnissen aus Industrie und Forschung aufbaut, steht im Zentrum der digitalen Revolution, die darauf abzielt, einen nahtlosen Prozess von Produktentwicklung, Produktion bis in den Service zu realisieren. Die SdF-Initiative verkörpert eine Vision, in der technologische Flexibilität als Basis dafür genutzt wird, um eine neue Standortdifferenzierung und Wettbewerbsvorteile durch höchste Effizienz bei gleichzeitiger Agilität zu gewährleisten. Dadurch wird eine software-zentrierte Wertschöpfungskette überhaupt erst ermöglicht und damit hardware-zentrische Modelle, wie wir sie heute kennen, Schritt für Schritt in ein zukunftsfähiges Plattform-Ökosystem überführt.

Dabei setzt die SDF-Initiative neue Maßstäbe in der Realisierung einer flexiblen und kurzfristig anpassungsfähigen Fertigung. Eine Fertigung die sich flexibel an sich rasant verändernde Kunden- und Marktanforderungen anpassen kann, trägt signifikant zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und damit auch zur Standortsicherung bei.

Die Essenz von SdF: Digital, meet physical

Im Herzen des SdF-Konzepts liegt die zunehmende Software-Zentralität: die sowohl die Wertschöpfung als auch den Output moderner Fabriken definiert. Durch die Integration von Schlüsselprinzipien wie Integration, Abstraktion und Automatisierung – das I2A-Prinzip – wird ein Rahmen geschaffen, der es ermöglicht, die physische und digitale Welt effizient zu verbinden. Diese hohe Software-Konvergenz ist in der Verbrauchertechnologie und im Automobilsektor bereits angekommen, mit Konzepten wie dem Software Defined Vehicle (SdV). Die Fertigungsindustrie steht jedoch erst am Anfang dieser transformativen Reise.

Ein neues Paradigma: Digitale Kontinuität

Die Implementierung einer SdF ermöglicht die durchgängige digitale Erstellung komplexer Produkte. Dieser Ansatz, bekannt als “Digital Continuity”, erleichtert nahtlose Übergänge zwischen Design, Prototyping, Testen und Fertigung. Von der initialen Konzeption in CAD- und PLM-Systemen bis hin zur Integration der Produktsoftware über den gesamten Produktlebenszyklus werden alle wesentlichen Aspekte digital verwaltet und optimiert.

Revolution durch Abstraktion: Der digitale Zwilling

Durch die Anwendung von Abstraktion im Prototyping eröffnen sich neue Horizonte. Virtuelle Modelle, auch als digitale Zwillinge bekannt, ermöglichen es, das reale Verhalten von Produkten in Echtzeit zu simulieren, Entwicklungszeiten signifikant zu verkürzen und den Datenaustausch innerhalb des Ökosystems eines Unternehmens zu verbessern. Digitale Zwillinge tragen nicht nur zur Verkürzung von time-to-market, bei, sondern revolutionieren durch automatisierte Softwaremodelle auch die Qualität von Produktentwicklungs-Tests.

Fertigung perfektionieren durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz

In einer SdF wird die Fertigung durch automatisierte Produktionslinien, die lernen, sich anpassen und mit Hilfe von KI verbessern, neu definiert. Diese intelligenten Systeme nutzen einen kontinuierlichen Datenfluss zur Dokumentation, Analyse und Optimierung ihrer Aktionen, wodurch die Effizienz und Qualität der Produktion signifikant gesteigert werden.

Innovation und Nachhaltigkeit gehen Hand in Hand

Die SdF steht exemplarisch für das Streben nach Innovation, indem sie Daten nicht nur nutzt, sondern ganz gezielt einsetzt, um Entscheidungen zu treffen und Prozesse automatisiert zu verbessern. Ein Beispiel dafür ist Predictive Quality Analytics, um bereits in den frühen Phasen über Analyse nicht nur der Produktdaten, sondern auch der relevanten Umgebungsdaten des Produktentstehungsprozesses, Prognosen über die Produktqualität zu treffen und so den Herstellungsprozess wesentlich effizienter zu gestalten.

Die Software Defined Factory als Zukunftsbild

Die Idee der Software Defined Factory vereint digitale und physische Welten in der Fertigung. Das Motto des diesjährigen Capgemini Auftritts auf der Hannover Messe vom 22.-26. April bringt es auf den Punkt: „Digital, meet physical“. Auf der Hannover Messe zeigen wir branchenübergreifende Anwendungsfälle und demonstrieren das Potenzial der SdF, das weit über die Optimierung von Fertigungsprozessen hinausgeht und eine treibende Kraft für digitale Innovation und strategische Lösungen für aktuelle Herausforderungen darstellt. Besuchen Sie uns und sprechen Sie uns an!

Co-Autor: Tammo Schwindt