Siemens: Beschleunigen Sie Ihre digitale Transformation heute

Die Vorteile der digitalen Transformation nutzen

Digitalisierung transformiert alle Lebensbereiche sowie bestehende Geschäftsmodelle. Sie ermöglicht der Fertigungsindustrie, ihre Produktideen umzusetzen, indem sie Technologietrends wie generatives Design und intelligente Modelle nutzt. Produktion ist durch additive Fertigung und fortgeschrittene Robotik innovativer geworden, und neue Servicemodelle werden mit Cloud-Lösungen und Wissensautomatisierung entwickelt.

Nutzen Sie Ihre Reise zur Digitalisierung und Industrie 4.0 optimal, um Ihren Wettbewerbsvorteil zu sichern, mit skalierbaren Lösungen von Siemens. Jetzt ist der richtige Zeitpunkt, um zu beginnen: Werden Sie ein digitales Unternehmen und bleiben Sie Ihrer Konkurrenz voraus.

Fertigungsunternehmen stehen vor enormen Herausforderungen

Time-to-Market verkürzen

Fertigungsunternehmen wollen ihre Produkte schneller auf den Markt bringen – und gleichzeitig die zunehmende Komplexität ihrer Produkte und Produktionsmethoden beherrschen.

Flexibilität steigern

Der zunehmende Trend zu individualisierten Produkten erfordert präzise und flexible Fertigungsmethoden.

Qualität verbessern

Qualität ist essenziell, wenn Sie zufriedene Kunden wollen – und Digitalisierung lässt Sie von Anfang an mit Top-Qualität fertigen.

Effizienz steigern

In der heutigen Welt muss nicht nur das Produkt nachhaltig und umweltfreundlich sein; energieeffiziente Produktion ist zu einem immer wichtigeren Wettbewerbsvorteil geworden.

Neue Geschäftsmodelle entwickeln

Viele Produkte und Produktionsanlagen generieren Daten, und die Kapazität, diese aufzuzeichnen und auszuwerten, bedeutet, dass Sie neue, datenbasierte Geschäftsmodelle entwickeln können.

Sicherheit erhöhen

Mehrstufige Sicherheitsmaßnahmen zur Abwehr von Cyberangriffen sind notwendig, um das geistige Eigentum eines Unternehmens zu schützen – jetzt und in die Zukunft.

Digitalisierung ermöglicht es uns, neues Produktivitätspotenzial zu erreichen.

Peter Deml, Leiter Lead Factory Elektromotoren, Bad Neustadt, Deutschland:

"Deutlich kürzere Rüstzeiten an unseren CNC-Maschinen und weit flexiblere Wartungsintervalle für unseren großen, heterogenen Maschinenpark, der Maschinen unterschiedlichen Alters und verschiedener Hersteller umfasst. Dank der schrittweisen und umfassenden Implementierung von Digitalisierungslösungen und Software von Siemens haben wir die Produktivität in unserer Servo- und Asynchronmotoren-Fertigungsanlage in Bad Neustadt in den letzten zwei Jahren signifikant gesteigert. Dies wurde durch umfangreiche Vernetzung unseres gesamten Maschinenparks ermöglicht – einschließlich Anbindung an MindSphere, das cloud-basierte IoT-Betriebssystem von Siemens – sowie durch eine nahtlose digitale Verknüpfung von Entwicklung und Produktion. Der Übergang nutzt der Fertigung auf zwei Ebenen. Erstens stellt er sicher, dass Daten schnell und reibungslos von der Entwicklung zum Maschinenbetrieb und allen Produktionsprozessen und zurück fließen. Dies erzeugt auch neue Dimensionen in Transparenz, was uns sehr schnell erlaubt, völlig neues Produktivitätspotenzial zu identifizieren und anschließend zu erreichen. Wir können dieses Potenzial umfangreich nutzen, dank unserer intelligenten Automatisierungslösungen. SINUMERIK Integrate Module wie Analyze MyPerformance und Analyze MyCondition ermöglichten uns, die Rüstzeit für Werkzeugmaschinen zu optimieren und die zuvor starren Wartungsintervalle flexibel an unseren tatsächlichen Bedarf auszurichtung, was ≤20 % weniger Aufwand für Design und Dokumentation mechanischer Komponenten, ≤60 % kürzere Inbetriebnahmezeit für neue Maschinen und 27 % höhere Produktivität in der mechanischen Vorfertigung ermöglichte."

Digitaler Zwilling garantiert Erfolg

Unternehmen, die Maschinen für die Pharmaindustrie bauen, müssen höchsten Ansprüchen an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Qualität genügen. Bausch + Ströbel setzt auf konsistente, durchgängige Digitalisierung, um hochspezialisierte Systeme zu liefern und die wachsende Nachfrage nach standardisierten Maschinen mit hoher Flexibilität und kurzen Lieferzeiten zu erfüllen.

Der deutsche Maschinenbauer nutzt digitale Zwillinge seiner Maschinen und hat begonnen, die Entwicklung auf einem mechatronischen Konzept zu basieren. Die einzelnen Entwicklungsteams bei Bausch + Ströbel wurden nun als interdisziplinäre Einheiten umstrukturiert, die gemeinsam und gleichzeitig am selben Projekt arbeiten.

Alle Erkenntnisse aus Simulationen und Tests mit den digitalen Zwillingen der Maschinen werden in den Datenpool zurückgespielt, der mit Teamcenter verwaltet wird. Dies ermöglicht virtuelle Inbetriebnahme, bei der Fehler zuverlässig erkannt und korrigiert werden können. Während des Betriebs gewonnene Erkenntnisse und Daten werden an Bausch + Ströbel zurückgespielt, sodass das Unternehmen jederzeit eine aktuelle, virtuelle Kopie jeder Maschine zur Hand hat. Dies ist ideal für den Kundenservice und ein echter Wettbewerbsvorteil. Ein weiterer Vorteil ist die durch das TIA Portal eingesparte Engineering-Zeit: Das Unternehmen erwartet eine Effizienzsteigerung von mindestens 30 % bis 2020.

"Wir haben Digitalisierung richtig gemacht, wenn der Kunde zu uns kommt, ein Gerät will, und wir die Einheit mit dem Kunden innerhalb von zwei Tagen in unseren Büros konfigurieren können", Dr. Hagen Gehringer, Geschäftsführer von Bausch + Ströbel.

Der digitale Zwilling ermöglicht 30 % kürzere Engineering-Zeit, erhöhte Flexibilität und konsistente, durchgängige Digitalisierung.

Ein ganzheitlicher Ansatz

Der Wettbewerb voraus zu sein, ist nicht mehr nur eine Frage der Optimierung einzelner Schritte in der Wertschöpfungskette. Es erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, und Siemens hat das ideale Portfolio entwickelt, um dieser Anforderung gerecht zu werden: Die Digital Enterprise Suite verknüpft konsistent und digital alle Phasen und Prozessschritte, bis hin zu den Lieferanten. In jeder Phase wird ein digitaler Zwilling erstellt, der neue Erkenntnisse aus Simulationen und Tests zurückspielt, die dann für kontinuierliche Optimierung genutzt werden können. Dies ermöglicht Unternehmen, an jedem Punkt in ihrer Wertschöpfungskette zu beginnen, vom Produktdesign über Service, und Digitalisierung schrittweise entsprechend ihrem aktuellen Bedarf auszuweiten – einschließlich bestehender Systemlösungen.

Für Produktfertiger und Maschinenbauer ist dies unser ganzheitlicher Ansatz über die gesamte Wertschöpfungskette, zugeschnitten auf zwei Zielgruppen, die unterschiedlichen Herausforderungen gegenüberstehen: erstens Produktfertiger, die wir vom Produktdesign, Produktionsplanung, Engineering und der Produktion selbst bis hin zu Services unterstützen.

Und zweitens Maschinenbauer, die von unserem Portfolio während Maschinendesign, Engineering, Inbetriebnahme und Betrieb sowie von unserem Angebot an Maschinenservices profitieren. Teamcenter garantiert die Planung effizienterer, flexiblerer Produktionsprozesse basierend auf einer gemeinsamen Kollaborationsplattform und einem unternehmensweiten Datenrückgrat.

MindSphere, das cloud-basierte, offene IoT-Betriebssystem

MindSphere ermöglicht es, die Leistung von Fertigungsanlagen und Produkten zu analysieren und alle Erkenntnisse an die gesamte Wertschöpfungskette für kontinuierliche Optimierung zurückzuspielen. MindSphere sammelt Daten aus der realen Welt und fügt ein statistisches Datenmodell zum analytischen Modell des digitalen Zwillings hinzu. Der Vergleich beider Modelle kann für kontinuierliche Verbesserungen genutzt werden.

Der End-to-End-Digitale Zwilling im Detail

Der digitale Zwilling ist das präzise virtuelle Modell eines Produkts oder einer Produktionsanlage. Er zeigt ihre Entwicklung über den gesamten Lebenszyklus und ermöglicht es Betreibern, Verhalten vorherzusagen, Leistung zu optimieren und Erkenntnisse aus früheren Design- und Produktionserfahrungen umzusetzen.

Unser umfassendes Konzept des digitalen Zwillings besteht aus drei Formen: dem digitalen Zwilling des Produkts, dem digitalen Zwilling der Produktion und dem digitalen Zwilling der Leistung sowohl von Produkt als auch Produktion. Dank unserer umfassenden Domänenexpertise und optimierten Tools ist Siemens das einzige Unternehmen, das diesen ganzheitlichen Ansatz bietet.

Es gibt den enormen Wert, den "Was-wäre-wenn"-Szenarien und die Vorhersage zukünftiger Leistung mit dem digitalen Zwilling bieten. Das ultimative Ziel des digitalen Zwillings liegt in der Closed-Loop-Verbindung zwischen der virtuellen Welt der Produktentwicklung und Produktionsplanung mit der physischen Welt des Produktionssystems und der Produktleistung.

Durch diese Verbindung werden umsetzbare Erkenntnisse aus der physischen Welt für informierte Entscheidungen über den gesamten Lebenszyklus von Produkten und Produktionsabläufen gewonnen.

Maschinenkonzept

Der Mechatronics Concept Designer, integriert in die NX CAD-Software, kann genutzt werden, um die Produktivität der Maschinenentwicklung bereits im Konzeptstadium zu analysieren. Anforderungsgetriebene Produktentwicklung generiert den digitalen Zwilling der Maschine in einem frühen Stadium. Es ist das Standarddatenmodell, das von allen Beteiligten im Prozess entlang der gesamten Wertschöpfungskette verwendet und weiterentwickelt wird.

Physikbasierte Simulation führt zu einem funktionalen virtuellen Modell, das eine gemeinsame Basis für parallele Interaktion zwischen mechanischen, elektrischen und Automatisierungsdisziplinen bietet. Antriebssysteme können direkt mittels SIZER-Integration dimensioniert werden. Die Auswirkungen von Änderungen in einer der Disziplinen werden in den anderen Disziplinen einfach und transparent angezeigt und verfolgt, was es leicht macht, Abhängigkeiten anzuzeigen und zu prüfen. Flexiblere Maschinenkonzepte können auch digital bewertet werden.

Maschinen-Engineering

Alle wichtigen Automatisierungskomponenten sind in das Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) integriert, sodass Steuerungen, Peripherie, Antriebe, HMIs, Sicherheits- und Motion-Control-Funktionen in einem einzigen Engineering-Framework programmiert und Energie verwaltet werden können. Die umfassende Datenbank und Bibliotheken mit häufig verwendeten Funktionen machen Engineering-Prozesse noch schneller und einfacher.

Offene Schnittstellen machen es einfach, Daten zwischen TIA Portal und Planungstools wie dem TIA Selection Tool und EPLAN auszutauschen. Durch Bereitstellung von CAx-Daten kann das virtuelle Modell in einem frühen Stadium generiert werden, während effizienteres Engineering die Maschinenentwicklung und Time-to-Market verkürzen kann.

Maschinen-Inbetriebnahme

Die Maschinen-Inbetriebnahme ist der entscheidende Moment, in dem die Frage aufkommt: Müssen komplexe Verbesserungen vorgenommen werden oder läuft alles wie gewünscht? Virtuelle Maschinen-Inbetriebnahme ist ein effizienter Weg, Risiken und Aufwand bei der realen Inbetriebnahme zu reduzieren. Die Software kann sogar die Interaktion zwischen einzelnen Komponenten über gesamte Produktionslinien hinweg simulieren und optimieren.

Maschinenbauer können NX Mechatronics Concept Designer nutzen, um die mechanischen Komponenten ihrer Maschinen in einer virtuellen Umgebung zu simulieren und zu testen. SPS-Programme und Visualisierungen werden mit PLCSIM Advanced und TIA Portal simuliert und validiert. Die SIMIT-Simulationssoftware bildet das Verhalten aktiver Komponenten wie Antriebe und Ventile ab, abhängig vom Anforderungsniveau.

Die CNC-Steuerungen von Werkzeugmaschinen können mit der Maschinensimulation verbunden werden, um das Maschinendesign unter realen Bedingungen zu testen und vor allem die Interaktion zwischen dem CNC-Controller und der Maschine im Detail durchzuspielen.

Maschinenbetrieb

Totally Integrated Automation (TIA), die industrielle Automatisierungstechnologie von Siemens, hilft beim Betreiben von Maschinen. TIA wird genutzt, um das volle Potenzial der Produktion mit einem digital angereicherten Automatisierungsportfolio kontinuierlich zu optimieren und Anlagen und Maschinen weltweit zu verbessern – heute und in der Zukunft.

Seine offene Systemarchitektur bietet Unterstützung und deckt den gesamten Produktionsprozess ab, basierend auf universell geteilten Eigenschaften: konsistente Datenspeicherung, globale Standards und einheitliche Schnittstellen für Hardware und Software. Diese gemeinsamen Merkmale minimieren Engineering-Aufwand, was Geld spart, Time-to-Market verkürzt und Flexibilität erhöht.

Kontinuierlich überwachte und integrierte Sicherheit legt eine wichtige Grundlage für industrielle Automatisierung. Digitalisierung und wachsende Netzwerke von Maschinen und Industrieanlagen erhöhen auch das Risiko von Cyberangriffen. Unser End-to-End-Industriesicherheitsportfolio – das dem "Defense-in-Depth"-Konzept folgt – hilft, das Risiko eines Angriffs auf Anlagen und Maschinen durch den konsequenten Einsatz von Sicherheitsmechanismen in der Automatisierung systematisch zu minimieren.

Industriesicherheit ist daher ein wichtiger Teil von Totally Integrated Automation.

Maschinenservices und MindSphere

Recht vom Start der Produktion an werden Daten zusammen mit den Produkten generiert, und diese wertvollen Daten werden sicher übertragen und in der Cloud gesammelt, um Maschinen, Produktverhalten und Produktionsausrüstung kontinuierlich zu analysieren. Die ausgewerteten Daten liefern Einblicke in den Zustand der Maschinen, Produkte und gesamten Anlagen. Als Ergebnis kann die Wartung von Maschinen oder Anlagen an tatsächliche Anforderungen angepasst werden statt an feste Wartungsintervalle.

MindSphere, das offene, cloud-basierte IoT-Betriebssystem von Siemens, dient als Entwicklungsplattform für Apps und digitale Services.

Digital Industry Services

Maschinenbauer können eine breite Palette von Servicepaketen über die gesamte Wertschöpfungskette nutzen. Digital Industry Services gibt ihnen insbesondere neue Wege, die Produktivität langfristig zu steigern. Maschinenkonnektivität und Installation der richtigen Software gewährleisten Daten- und Prozesstransparenz. Industrial Security Services hilft auch, Anlagen und Maschinen vor Cyberangriffen über ihren Lebenszyklus zu schützen. Hersteller von Maschinen wie Werkzeugmaschinen können neues Optimierungspotenzial erschließen, dank Digital Motion Control Services und ihre Produktion mit integrierten IT-Prozessen verbessern. OEE Analytics kann auch systematisch den Output maximieren, indem ineffektive Produktionsbereiche identifiziert und erfolgreiche Wartungsmaßnahmen implementiert werden.

Digital Enterprise Suite

Unser einzigartiges integriertes Software- und Automatisierungsportfolio für die Transformation Ihrer Abläufe in ein digitales Unternehmen

Die Digital Enterprise Suite bietet ein integriertes Portfolio industrieller Software und Automatisierung, das diskreten Industrien ermöglicht, die gesamte Wertschöpfungskette einschließlich Lieferanten konsistent zu integrieren und zu digitalisieren.

Das Ergebnis ist ein digitales Unternehmen – bereit für die Herausforderungen von Industrie 4.0 und der digitalen industriellen Revolution. Simulation, Test und Optimierung in einer vollständig virtuellen Umgebung reduzieren Time-to-Market und erhöhen Flexibilität, Qualität und Effizienz. Die Kapazität, alle Erkenntnisse über MindSphere in die gesamte Wertschöpfungskette zurückzuspielen, ermöglicht die kontinuierliche Optimierung der Produktion und des Produkts in der realen Welt.

Heute ist es sowohl möglich als auch notwendig, ein digitales Unternehmen zu werden. Unabhängig von Ihrer Branche oder der Größe Ihres Unternehmens: Sie können Ihre digitale Transformation jetzt starten.

Realisieren Sie Ihre digitale Transformation jetzt mit der Digital Enterprise Suite von Siemens.