Optimierung und Vorhersage intralogistischer Leistungen durch den Digital Twin
Ursprünglich für die Luftfahrt und Automobilindustrie entwickelt, hat der Digital Twin schnell sein Potenzial als Werkzeug zur industriellen Optimierung gezeigt. Diese Branchen setzen ihn ein, um komplexe Systeme zu modellieren, Wartungsszenarien zu testen und kritische Ausfälle vorherzusagen.
Heute geht diese Technologie weit über die Entwicklungsabteilungen hinaus und findet Einzug in Lagerhäuser. Sie markiert einen Wendepunkt in der Intralogistik, ähnlich wie Robotik oder Künstliche Intelligenz. Fachleute erkennen darin Anwendungen, die besonders gut auf die vielfältigen Herausforderungen abgestimmt sind: Explosion der Artikelvielfalt, erhöhte Durchlaufgeschwindigkeit, Null-Fehler-Anforderungen, saisonale Schwankungen der Volumina, Verkürzung der Lieferzeiten …
Transitic lädt Sie ein, diese Revolution und die Vorteile, die sie bietet, näher zu erkunden.
Artikelzusammenfassung
Der Digital Twin optimiert die Intralogistik, indem er ein dynamisches, virtuelles Abbild des Lagers erstellt. Dadurch lassen sich Abläufe testen, vorhersagen und kontinuierlich verbessern. Er unterstützt die Entscheidungsfindung, steigert die Produktivität, senkt Kosten und erhöht die Widerstandsfähigkeit von Unternehmen gegenüber unvorhergesehenen Ereignissen.
01. Ein dynamisch wachsender Markt
Der Digital Twin gewinnt zunehmend das Interesse von Fachleuten, die nach sowohl prädiktiven als auch agilen Steuerungsinstrumenten suchen. Laut einer Studie von Research And Markets erkennen bereits 42 % der Führungskräfte konkrete Vorteile, während 59 % planen, ihn bis 2028 in ihre Prozesse zu integrieren.
Prognosen deuten auf eine massive Verbreitung dieser Technologie in den kommenden Jahren hin. Laut Fortune Business Insights könnte der globale Markt für Digital Twins bis 2032 242 Milliarden Euro erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 40 %.
Diese Zahlen zeigen einen grundlegenden Wandel: Der Digital Twin ist nicht mehr nur eine experimentelle Innovation, sondern nimmt nun eine zentrale Rolle in der Planung, Steuerung und Optimierung der Lagerhäuser von morgen ein.
02. Was ist ein Digital Twin in der Intralogistik?
Der Digital Twin ist ein virtuelles, intelligentes Abbild eines Lagers, eines Systems oder eines logistischen Prozesses. Durch die Nachbildung sowohl der physischen als auch der funktionalen Eigenschaften eines Standorts – sei er bereits in Betrieb oder noch in der Planungsphase – ermöglicht er die Beobachtung, das Testen und die Optimierung von Abläufen, ohne den realen Betrieb zu beeinträchtigen.
Dieses digitale Modell, das kontinuierlich aktualisiert wird, bietet einen globalen und dynamischen Überblick über die intralogistischen Prozesse. Im Gegensatz zu herkömmlichen 3D-Simulationen oder statischen Plänen zeichnet es sich dadurch aus, dass neue Daten, Layoutänderungen, unvorhergesehene Ereignisse und technologische Entwicklungen in Echtzeit integriert werden. Es entwickelt sich parallel zur Realität und erlaubt gleichzeitig, verschiedene Szenarien im Voraus zu testen.
Typen von Digital Twins in der Logistik:
Component Twin (Bauteil-Zwilling)
Konzentriert sich auf einzelne oder miteinander verbundene Elemente einer oder mehrerer Anlagen.
System Twin (System-Zwilling)
Stellt eine größere Einheit dar, wie z. B. ein Sortierband oder einen definierten Lagerbereich.
Process Twin (Prozess-Zwilling)
Am umfassendsten, da er die gesamte logistische Anlage und ihre Betriebsabläufe modelliert.
03. Funktionsweise des Digital Twin: Von der Datenerfassung bis zur Lageroptimierung
Die Funktionsweise des Digital Twin basiert auf einem kontinuierlichen Zyklus von Datenerfassung, Modellierung, Simulation und Optimierung:
- Datenerfassung: Der Prozess beginnt mit der Integration von Daten aus verschiedenen Quellen: Lagerpläne, Betriebshistorien, KPIs, Echtzeitinformationen von IoT-Sensoren und Managementsystemen (WMS und WCS).
- Erstellung und Aktualisierung des Modells: Diese Daten ermöglichen die Erstellung eines genauen, detaillierten und aktuellen digitalen Abbilds des physischen Lagers.
- Simulation und Tests : Der Digital Twin wird so zu einem virtuellen Labor. Er ermöglicht die Simulation zahlreicher Szenarien: Spitzenlasten, Ausfälle, neue Anforderungen …
- Kontinuierliche Überwachung: Täglich sorgt der Digital Twin für eine permanente Überwachung und vergleicht gleichzeitig virtuelle und reale Abläufe.
- Optimierung und kontinuierliche Verbesserung: Durch Analysen und Vorhersagen liefert der Digital Twin wertvolle Einblicke für das gesamte Lagermanagement.
Der Digital Twin ersetzt keine Lagerverwaltungssysteme, sondern ergänzt und verstärkt sie. Sein volles Potenzial entfaltet er, wenn er mit den „Nervensystemen“ des Lagers vernetzt ist:
WMS (Warehouse Management System)
Nutzt die Daten, um eine dynamische Visualisierung von Lager und Abläufen zu bieten und die Auswirkungen von Entscheidungen zu projizieren.
WCS (Warehouse Control System)
Verwendet operative Daten direkt, um den Betrieb automatisierter Maschinen (Förderbänder, Roboter usw.) zu simulieren und zu optimieren.
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04. Die wichtigsten Vorteile des Digital Twin für Intralogistik und Lager
Der Digital Twin verwandelt das Lagermanagement und bietet Vorteile auf mehreren Ebenen für eine ganzheitliche Optimierung der Abläufe:
- Verbesserte Ausführungsqualität: Durch kontinuierliche Echtzeitüberwachung der Abläufe.
- Zeitersparnis bei der Implementierung: Für Anlagen und logistische Systeme insgesamt.
- Optimierte Entscheidungsfindung: Durch Simulationen und Prognosen auf Basis von Datenanalyse und KI.
- Erhebliche Kosteneinsparungen: Durch fundiertere strategische Entscheidungen.
- Vereinfachte Wartung: Durch frühzeitige Erkennung und Vorhersage von Ausfällen.
- Maximierte Produktivität: In Verbindung mit intelligenter Nutzung von Lagerverwaltungssystemen.
Darüber hinaus bietet der Digital Twin greifbare Vorteile in jeder Phase eines Intralogistikprojekts und schafft Mehrwert sowohl für den Kunden als auch für den Integrator:
Während der Planung
Ermöglicht die Modellierung und Gestaltung von Anlagen mit beispielloser Präzision. Simuliert Flüsse, bewertet Layouts und Anlagen, validiert Entscheidungen bereits in den ersten Phasen und identifiziert potenzielle Engpässe frühzeitig.
Während der Implementierung
Dient als dynamisches Referenzmodell. Überprüft die Einhaltung der Pläne und passt technische Entscheidungen in Echtzeit an, falls unvorhergesehene Ereignisse auftreten oder Verbesserungsmöglichkeiten erkannt werden.
Während des Betriebs
Wird zu einem intelligenten, proaktiven Dashboard. Analysiert die Leistung in Echtzeit und ermöglicht Simulationen ohne Störung der tatsächlichen Abläufe, optimiert kontinuierlich die Prozesse, steigert die Produktivität und erhöht die Resilienz gegenüber unvorhergesehenen Ereignissen und Marktentwicklungen.
Eine proaktive Herangehensweise an die Intralogistik dank Digital Twin
Der Digital Twin verändert die Intralogistik, indem er eine intelligentere, agilere und resilientere Sicht auf den Lagerbetrieb bietet. Durch dieses dynamische, vernetzte virtuelle Abbild der realen Umgebung verschiebt sich das Lagermanagement von einer reaktiven zu einer proaktiven Herangehensweise, bei der Vorhersage und kontinuierliche Optimierung zur Norm werden.
Doch über Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen hinaus bietet der Digital Twin vor allem eine neue Perspektive auf das Logistikmanagement. Entscheidungen können getestet, validiert und angepasst werden, bevor sie umgesetzt werden, während jederzeit ein klarer Echtzeitüberblick über alle Abläufe besteht. Er verwandelt logistische Herausforderungen in Innovationsmöglichkeiten und unterstützt Unternehmen dabei, zur richtigen Zeit die richtigen Entscheidungen zu treffen.
Über den Autor – Franck Tiablikoff
Franck Tiablikoff ist als Commercial Process Manager bei Transitic tätig. Mit 30 Jahren Erfahrung hat er Hunderte von Automatisierungsprojekten für KMU und Großkunden geleitet.
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