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Smart Factories: T-Systems, Drees & Sommer und Nvidia bringen mehr Effizienz in die Automobilwerke

In die Smarte Fabrik setzt die deutsche Auto-Industrie große Hoffnungen, um gegen schnellere und kostengünstigere Konkurrenz zu bestehen. Dr. Christian Hort von T-Systems und Mathias Stach von Drees & Sommer erläutern im Interview, welche Chancen sich bieten.

Foto: T-Systems

Effizienz, Geschwindigkeit, Nachhaltigkeit: T-Systems, Drees & Sommer und Nvidia revolutionieren mit dem Industrial Metaverse die Automobilproduktion. Um Produktionsprozesse und komplette Werke zu simulieren, passt T-Systems die Nvidia-Plattform Omniverse an den jeweiligen Anwendungsfall an und verknüpft sie mit den Daten der Kunden.

Unsere Interviewpartner: Dr. Christian Hort ...

Dr. Christian Hort engagiert sich seit 2020 bei der T-Systems International GmbH als Senior Vice President Automotive.

TSI - Portrait Chr. Hort

Herr Hort, von der Smarten Fabrik erwartet man sich schon lange erhebliche Steigerungen etwa der Effizienz. Nun kommen erste Anwendungen in die Praxis. Was macht eine Smarte Fabrik aus?

Hort: Es ist eine Fabrik, die in gewisser Weise mitdenkt und gute Entscheidungen trifft. Im Mittelpunkt steht der Ansatz, die richtigen Daten mit einem hohen Detailierungsgrad zu erfassen, sie in geeigneter Weise darzustellen, auf dieser Basis Entscheidungen zu treffen – gerne unterstützt durch Künstliche Intelligenz – und diese schließlich in Aktionen umzusetzen, um die Produktion optimal zu steuern.

Herr Hort, Herr Stach, dass wir gerade mit Ihnen beiden über dieses Thema sprechen, hat einen konkreten Grund: die Partnerschaft zwischen T-Systems, Drees & Sommer sowie dem Halbleiter- und KI-Spezialisten Nvidia. Was ist die Logik hinter dieser Kooperation?

... und: Mathias Stach

Mathias Stach ist als Associate Partner Integrale Fabrikplanung beim international engagierten Planungsbüro und T-Systems-Partner Drees & Sommer tätig.TSI - Portrait M. Stach

Hort: Seit einiger Zeit bietet uns das Industrial Metaverse eine entscheidende Technologie zur Realisierung Smarter Fabriken. Mit dem Industrial Metaverse – konkret mit der Plattform Omniverse von Nvidia – können wir Digitale Zwillinge von kompletten Produktionsumgebungen erzeugen und visualisieren. Das ist ein großer Durchbruch, da wir nun erstmals physikalisch korrekte Simulationen fotorealistisch darstellen können und die Simulationen in Echtzeit erfolgen. Um optimale Ergebnisse für die Kunden zu erzielen, werden dazu unterschiedliche Fähigkeiten benötigt.

Stach: In unserer Kooperation verbinden wir auf bislang einzigartige Weise drei entscheidende Kompetenzen: Nvidia stellt die mächtige Softwareplattform Omniverse zur Verfügung. T-Systems fungiert als Integrator, der Omniverse an die spezifischen Kundenbedürfnisse anpasst und die Softwareplattform mit den IT-Architekturen der Kunden verknüpft. Drees & Sommer verfügt über sehr große Erfahrung in der Planung und Realisierung von Werken weltweit. 

Was können Automobilhersteller und -zulieferer mit dem Ansatz der Smarten Fabrik und dem Industrial Metaverse konkret erreichen?

Stach: Sie können Werke besser planen, deutlich schneller realisieren und effizienter betreiben. Bei den Projekten, die wir bisher begleitet haben, konnten wir die Zeit bis zum Start of Production (SOP) um 20 bis 30 Prozent verkürzen. Vor allem durch die virtuelle Inbetriebnahme und eine verbesserte Zusammenarbeit mit Anlagenlieferanten sind Fabrikanläufe deutlich schneller zu realisieren.
 

Herr Hort, bei einem deutschen Premiumhersteller setzen Sie das Industrial Metaverse beim neuen Werk in Südosteuropa schon ein: Ist dieses Vorgehen bereits Standard in der Branche?

Hort: Das Industrial Metaverse ist zum großen Teil, aber noch nicht vollumfassend realisiert. Dort geht es um die virtuelle Inbetriebnahme von Produktionsabschnitten und letztlich des ganzen Werks. Wir als T-Systems führen dabei die unterschiedlichen Datenquellen zusammen, stellen sicher, dass die Datenformate zusammenpassen, und gewährleisten, dass die Daten hochperformant an die Nvidia-Software übergeben werden.

Foto: Drees & Sommer 

Partnerschaft besiegelt: Christian Hort (rechts) und Mathias Stach verkünden vor wenigen Monaten die Kooperation, in der sie ihr Know-how bündeln, um Kunden den optimalen Einsatz Smarter Fabriken zu ermöglichen.

Aktuell ist auch der Aufbau neuer Batteriezellwerke ein wichtiges Thema. Ein großes Problem dabei sind hohe Nacharbeits- und Ausschussquoten. Können die Smart Factory und das Industrial Metaverse hier helfen?

Hort: Ja, dabei handelt es sich um eine sehr wichtige Anwendung. Dank der physikalisch korrekten Simulation können wir zahllose Variationen der Produktionsparameter und deren Auswirkung auf die Qualität und die Ausschussraten virtuell schnell testen. Nur die beste Kombination der Parameter wird dann in der Realität eingesetzt.

Was ist noch zu tun, um alle Möglichkeiten des Industrial Metaverse uneingeschränkt nutzen zu können?

Stach: Die Datendurchgängigkeit spielt eine sehr große Rolle. In diesem Feld haben die deutsche Automobilindustrie und der Standort Deutschland noch große Aufgaben vor sich. Zwar sind eigentlich alle nötigen Daten vorhanden. Aber sie liegen in verschiedenen Silos – durchgängig nutzbar sind sie daher nicht. Erst wenn alle Daten aus dem Engineering, der Simulation, der virtuellen Inbetriebnahme in einem ganzheitlichen Digitalen Zwilling zusammengeführt werden, wird es möglich, Fabriken viel schneller und viel besser zu planen und in Betrieb zu nehmen.
 

Visual: T-Systems

Auf den Punkt gebracht: der Battery Pass von T-Systems

Welche Vorteile ein Digitaler Zwilling bietet, zeigt T-Systems mit ihrer Lösung für den Battery Pass. Er dokumentiert den gesamten Lebenszyklus eines Stromspeichers bis zum Recycling. Dafür teilen etwa Zulieferer, Batterie- und Fahrzeughersteller ihre Informationen. Der Pass integriert die Daten zum Herstellungsprozess und der Nutzung in einem Digitalen Zwilling. Darin bildet er alle relevanten Daten ab und dokumentiert Ursprung und Richtigkeit der Informationen.

Ein solcher Produktpass wird ab Februar 2027 Pflicht für alle Batterien mit mehr als 2 kWh, die in der EU auf den Markt kommen. Er ist ein Ökolabel und hilft gleichzeitig, den Restwert einer Batterie zu bestimmen und sie fachgerecht aufzubereiten oder zu entsorgen. Die im Lebenszyklus der Batterie involvierten Unternehmen teilen Informationen dabei über Datenräume wie Catena-X. Auf Basis von GAIA-X-Prinzipien stellt T-Systems zudem sicher, dass sowohl die Herkunft der Daten als auch die Daten selbst verifizierbar sind.

Wie wird sich der Einsatz des Industrial Metaverse in der Automobilindustrie weiter entwickeln?

Hort: Mit Continental und einem weiteren großen Automobilhersteller arbeiten wir an entsprechenden Projekten. Ich betrachte die Entwicklung als „Technologiewelle“, die sich über die gesamte Industrie ausbreiten wird. Sie wird künftig sogar noch schneller rollen. Denn wir haben jetzt die Simulationstechnologie, die Künstliche Intelligenz. Und die dafür erforderlichen großen Rechen- und Speicherleistungen werden immer günstiger zur Verfügung stehen. 
 

Vertiefende Informationen zur Rolle Digitaler Zwillinge in der Smart Factory (am Beispiel der Batterie-Produktion) – in unserem Video:

Um die erwähnten Vorteile zu erzielen, müssen Unternehmen wahrscheinlich zuvor viel Geld in die Hand nehmen?

Hort: Nicht unbedingt. Es sind keine millionenschweren Investitionen nötig, um in die virtuelle Welt einzutauchen. Kleine Schritte, die bereits sehr große Erfolge bringen, sind auch mit kleinen Budgets machbar. Sowohl wir bei T-Systems wie auch Drees & Sommer zeigen Unternehmen gerne, welche Möglichkeiten es gibt und wie man vielleicht mit kleinen Proof of Concepts Potenziale und Aufwand ausloten kann. Für erste Gehversuche stellen wir Kunden auch unseren Nvidia-Cluster in München zur Verfügung.

Stach: Für die Unternehmen besteht hier dringender Handlungsbedarf. Die Smarte Fabrik, das Industrial Metaverse und Künstliche Intelligenz werden sich weltweit durchsetzen und den Anwendern erhebliche Wettbewerbsvorteile bringen. Auch die nachhaltige Fabrik mit dem Ziel der Dekarbonisierung und dem energieeffizienten Betrieb ist nur mit einem Digitalen Zwilling der Fabrik möglich.

TSI - Battery World