Parallele Arbeitsabläufe für Konstruktion, Automatisierung und Fertigung

DIGITALER ZWILLING

Eine virtuelle Nachbildung Ihres Medtech-Montagesystems zur Reduzierung von Risiken, Kosten und späten Anpassungen in der Entwicklungsphase

EIN digitaler zwilling reduziert DIE zeit bis zur produktion UM BIS ZU 40 % 

Durch einen Digitalen Zwilling können Teams:

  • Früher und häufiger validieren
  • Arbeitsabläufe in den Bereichen Mechanik, Steuerung und Prozess besser abstimmen
  • Risiken bei der parallelen Entwicklung reduzieren
  • Projektzeitpläne besser planbar machen

Faster implementation and early validation

Digitaler Zwilling – Phasen

In der Medizintechnik entwickelt sich das Design von Produkten bis weit in die Automatisierungsphase hinein weiter. Ein erfolgreicher Markteintritt erfordert eine planbare Umsetzung. Hier sind die wichtigsten Schritte:

Phase 1

Konzept & Machbarkeit

Frühzeitige Simulation, Durchsatzmodellierung, Risikobewertung

  • Risikominimierung in allen Konstruktionsphasen

Phase 2

Produktdesign + DFM/DFA

Frühzeitige Validierung der Herstellbarkeit, Ermittlung von Einschränkungen

  • Verbessertes Anlagen- und Prozessdesign
  • Schnellere Umsetzung
  • Frühzeitige Validierung

Phase 3

Design und Aufbau der Automatisierung

System-Zwilling, virtuelle Inbetriebnahme von Antrieb und Steuerung

  • Debugging der Software vor dem Bau der Maschine

Phase 4

FAT/SAT & Integration

Digitale Rückverfolgbarkeit, virtueller FAT

  • Schnellere Inbetriebnahme

Phase 5

Produktionsbeginn

Intelligente Wartung, Rückkopplungsschleifen zum Design

  • Weniger Ausschuss und verbesserter ROI über den gesamten Lebenszyklus

SO VERKÜRZT EIN DIGITALER ZWILLING DIE PROJEKTENTWICKLUNG

Der Digitale Zwilling ermöglicht es Teams, früher zu validieren und die Arbeitsabläufe in den Bereichen Mechanik, Steuerung und Prozess zu synchronisieren

Stage 1

AUTOINJECTOR

Challenges

  • Late mechanical design changes​
  • Limited tactile feedback modeling​
  • Parallel equipment build timeline​

Digital Tools Used​

  • Simulation of mechanical interaction​
  • Virtual commissioning of key modules​

Results​

  • 40% reduction in design iterations
  • 30% reduction in FAT deviations​
  • Launch timeline maintained

Vorteile digitaler Validierungstools (DVTs)

Vorteile digitaler Validierungstools (DVTs)

Validieren Sie Standardkomponenten und -funktionen im Vorfeld. Führen Sie eine Vielzahl von Leistungstests durch, analysieren Sie die Ergebnisse und passen Sie die Steuerung und Logik des Systems an.

Vermeidung von Abhängigkeiten

von fehlenden Teilen, Qualitätsproblemen und Fertigungsbeschränkungen

Funktionalität früher bestimmen

in einer sicheren digitalen Umgebung

Verbesserung der Code-Validierung 

Effizienz durch wiederholbare Testzyklen

Verkürzung der Zeit für Inbetriebnahme

durch parallele virtuelle Inbetriebnahme

Frühzeitige Schulungen des Personals

Und Leistungstests vor der Lieferung der Maschine

Der Digitale Zwilling in der automatisierten Fertigung

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN

Was ist ein Digital Twin in der Fertigungsautomatisierung?

ATS Life Sciences Systems kann eine virtuelle Nachbildung kompletter Fertigungssysteme erstellen, wobei dieselben Konstruktionsdaten verwendet werden, die auch das Mechanik-Team nutzt. Ein digitaler Zwilling ist keine animierte Darstellung eines Montagesystems, sondern eine virtuelle Nachbildung einer physischen Maschine; das Verhalten jedes einzelnen Teils wird in das Modell einprogrammiert und sagt voraus, wie das System in der Realität funktionieren wird.

Welchen Nutzen hat der Einsatz eines digitalen Zwillings im automatisierten Fertigungsprozess?

Die Erstellung eines digitalen Zwillings verschafft den Teams aus den Bereichen Engineering, Konstruktion und Produktion Zeit, Entscheidungen bereits in einer frühen Phase des Konstruktions- und Fertigungsprozesses zu validieren, wenn die Risiken noch geringer sind. DFM/DFA-Entscheidungen werden oft unter hohem Zeitdruck getroffen und nachgelagerte Konstruktionsänderungen werden zunehmend teurer. Mit einem dynamischen digitalen Modell aller Elemente lassen sich kostspielige Neukonstruktionen von Maschinen reduzieren oder ganz vermeiden, noch bevor die physische Maschine überhaupt gebaut wird. 

ATS Life Sciences Systems entwickelt einen digitalen Zwilling der Maschine parallel zur Fertigstellung des Produktdesigns und der Maschinenkonstruktion. Erkenntnisse aus Simulationen in der virtuellen Umgebung lassen sich leicht in der Fertigungsumgebung anwenden, um die Maschine zu verbessern und Überraschungen bei Inbetriebnahme zu vermeiden. 

Eine kurze Zusammenfassung der Vorteile eines digitalen Zwillings von ATS Life Sciences Systems:

  • Risikominimierung in allen Konstruktionsphasen
  • Verbessertes Maschinen- und Prozessdesign
  • Debugging der Software vor dem Bau der Maschine
  • Schnellere Implementierung und frühzeitige Validierung
  • Unterstützt schnelle Iterationen und Flexibilität bei Änderungen
  • Schnellere Inbetriebnahme
  • Weniger Ausschuss und verbesserter ROI über den gesamten Lebenszyklus

Wie wirkt sich der Digitale Zwilling auf die Risiken bei Produkteinführungen, Kosten und Zeitpläne aus?

Das Markteinführungsrisiko steigt, wenn Systeme gleichzeitig entwickelt werden; je mehr Variablen und Schwankungen bei einer Anwenderspezifikation und einem Produktdesign bestehen, desto größer sind die Auswirkungen auf Kosten und Zeitpläne. Verzögerungen bei FAT/SAT gefährden kommerzielle Zeitpläne und Produkteinführungen.

Keine zwei Teile sind jemals identisch und in der F&E-Phase der Prototypenentwicklung besteht ein gewisses Maß an Flexibilität. Sobald es an der Zeit für die Kommerzialisierung ist und ein Produkt in Serie produziert werden muss, hängen Kosten und Zeitpläne von der Zuverlässigkeit der Maschine sowie von der Empfindlichkeit der Maschine gegenüber Toleranzabweichungen ab. Digitale Tools von ATS verwandeln Unsicherheit in eine besser vorhersehbare, wiederholbare Markteinführung, von der Entwicklung bis zur Serienreife.

Wie nutze ich digitale Tools, um meine Medizinprodukte schneller auf den Markt zu bringen?

ATS Life Sciences Systems kann Ihnen dabei helfen, eine digitale Strategie für die Inbetriebnahme zu implementieren, um Risiken für Zeitpläne und Projektkosten zu minimieren – dank der Vorteile, die die digitale Inbetriebnahme durch paralleles Design, Validierung und Schulung bietet. Es gibt mehrere parallele Prozesse, die durchgeführt werden können, um Effizienzsteigerungen und Zeitersparnisse zu erzielen und Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Durch einen Digitalen Zwilling können Teams:

  • Früher und häufiger validieren
  • Arbeitsabläufe in den Bereichen Mechanik, Steuerung und Prozess besser abstimmen
  • Risiken bei der parallelen Entwicklung reduzieren
  • Projektzeitpläne besser planbar machen

Welche Anwendungsfälle zeigen den ROI eines digitalen Zwillings?

Ein Digital Twin ist eine vollständige digitale Simulation der realen Produktionslinie während und nach dem Bau und kann von mehreren Betriebsteams genutzt werden. ATS Life Sciences Systems hilft Ihnen dabei, den Wert und den ROI Ihrer digitalen Investition anhand von Anwendungsfällen zu demonstrieren, darunter:

  • Prozesssimulation und -optimierung
  • Simulation und virtuelle Inbetriebnahme
  • Zustandsüberwachung und vorausschauende Instandhaltung
  • Variantenmanagement und Konfigurationsprüfung
  • Lebenszyklusanalyse und Nachhaltigkeit
  • Produktions- und Leistungsoptimierung
  • Aus- und Weiterbildung
  • Einsatz des Digital Twin zur Verbesserung der Produktqualität

IN DER MEDTECH BRANCHE IST GESCHWINDIGKEIT EIN ECHTER WETTBEWERBSVORTEIL

Digitale Tools von ATS verwandeln Unsicherheit in vorhersehbare, wiederholbare Ergebnisse bei der Markteinführung – von der Entwicklung bis zur Kommerzialisierung.

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