Verkürzen Sie die Zeit, die für die Simulation des Produktionsflusses benötigt wird, von Tagen auf einen Knopfdruck

Demokratisierung des digitalen Zwillings

Die Geschichte von Michelin ist seit über 130 Jahren untrennbar mit Mobilität und Innovation verbunden. Bis heute beeinflusst das Unternehmen mit Hauptsitz im französischen Clermont-Ferrand die Entwicklung der Mobilität weltweit. Mit dieser Erfahrung stellt sich Michelin aktuellen Herausforderungen und erschließt zukunftsweisende Geschäftsfelder, die durch Technologie und Nachhaltigkeit entstehen.

Mit dem digitalen Zwilling zur Effizienzsteigerung

Globaler Wettbewerb und kürzere Zeitspannen erfordern Effizienz von der Ideenfindung bis zur Serienfertigung. So nutzt Michelin die Plant Simulation von Siemens Digital Industries Software im Tecnomatix®-Portfolio, um einen digitalen Zwilling seiner Fertigungsanlagen zu erstellen. Damit können Änderungen virtuell getestet, Prozesse vor der Umsetzung optimiert und es kann schneller auf Produktionsanforderungen oder -risiken reagiert werden.

Das eröffnet riesige Sparpotenziale für das gesamte Unternehmen. Die Ressourcenschonung beeinflusst naturgemäß die Nachhaltigkeit – ein Kernaspekt von Michelins Zukunftsagenda. Dies spiegelt sich im Slogan „Wir gestalten die Zukunft“ wider, der Teil der „All-Sustainable"-Strategie 2030 ist. Diese als „Michelin in Motion“ bezeichnete Strategie soll durch Ausgleich ökologischer, sozialer und wirtschaftlicher Aspekte nachhaltiges Unternehmenswachstum sichern.

Einführung des digitalen Zwillings

Der digitale Zwilling von Plant Simulation hat bei Michelin weitreichende interne und externe Auswirkungen. Trotz seiner Wichtigkeit hätte es für die meisten Beschäftigten eine Blackbox bleiben können, die nur wenigen zugänglich ist.

Thierry Chenevier und Aude Nursimiloo sind mit dieser Problematik vertraut. Chenevier zählt zu Michelins Experten für digitale Transformation der Lieferkette. Gemeinsam mit seinem Kollegen Nursimiloo, dem Projektleiter für digitale Zwillinge in der Fertigung, trafen sie häufig auf Skepsis und Vorurteile. Da die Anwender bisher keinen Kontakt zum digitalen Zwilling hatten, stellte dessen Einführung eine Herausforderung für das Unternehmen dar.

„Das war unsere Lage 2022“, so Chenevier. „Wir verfügten über ein exzellentes Simulationsmodell unserer Fertigung, jedoch fehlte der breite Anwenderzugriff, den wir einführen wollten. Michelin beschäftigt weltweit mehr als 130.000 Menschen, davon rund 80.000 in der Fertigung. Wir verfügen über 86 Produktionsstätten, wobei rund die Hälfte Endprodukte fertigt. Die von uns genutzten Simulationsmodelle sind speziell auf diese Fertigungsstandorte für Endprodukte zugeschnitten.

„Unsere Vision war eine Simulation per Mausklick, die Fragen beantwortet wie: ‚Wie wirkt sich die Änderung bestimmter Parameter auf die Produktionskapazität aus?‘ Wir wollten, dass die vor Ort Verantwortlichen diese Fragen stellen. Das sind Konstrukteure aus dem Industrial Engineering oder Planer und Produktionsmanager. Die Realität damals: Wir mussten 65 Tabellen für eine neue Simulation anpassen, wobei die Datenvorbereitung mindestens drei Wochen in Anspruch nahm.
Zudem war die Simulation nicht allgemein verfügbar. Alles lief auf dem Rechner des Datenanalysten. Schließlich fehlte eine benutzerfreundliche Oberfläche für den fachfremden Anwender.“

Entwicklung des digitalen Zwillings

Im Jahr 2018 startete Michelin die Arbeit mit dem digitalen Zwilling in Plant Simulation für die Fertigung. In dieser Phase entstand ein erstes Simulationsmodell für einen italienischen Standort. Michelin wurde von Inoprod, einem Siemens-Partner, unterstützt und prüfte die Technologiezuverlässigkeit sowie weitere Einsatzmöglichkeiten. Im Jahr 2021 dehnte das Unternehmen diese Praxis auf vier weitere Produktionsanlagen aus, beschleunigte Simulationen und veranschaulichte Anwendungsszenarien. Die dritte Phase läuft seit 2023 und beinhaltet eine professionellere Architektur des digitalen Zwillings, den Abbau von Automatisierungshürden und eine verbesserte Anwendererfahrung. Ab 2024 beginnen jährlich fünf weitere Standorte mit dem Einsatz des digitalen Zwillings für Plant Simulation. Diese abschließende Phase umfasst Schulung, Automatisierung, Effizienzsteigerung des Simulationsmodells, Vereinfachung und umfassende Erweiterung.

Ein Game Changer

„Plant Simulation bietet eine äußerst verlässliche und fundierte Basis für Innovation und Fortschritt“, so Chenevier. „Dies bietet einen Mehrwert für unsere Fertigungsmitarbeiter, die Zugang benötigen. Wir sind überzeugt, dass wir dies in der dritten Entwicklungsphase mit der Mendix-App „Optimize My Plant“ erreichen werden. Optimize My Plant ist eine Low-Code-Softwareumgebung für Plant Simulation, die unsere Anwendererfahrung revolutioniert hat.“

Plant Simulation und die Mendix™ Low-Code-Plattform sind Teil der Siemens Xcelerator-Business-Plattform für Software, Hardware und Services.

Optimize My Plant gewinnt immer mehr Akzeptanz

Es gibt mehrere Beispiele dafür, wie das anwenderorientierte Optimize My Plant zunehmend an Akzeptanz gewonnen hat. In einer Härterei stellt die Umsetzung des Produktionsplans in einen Zeitplan wegen der vielen unterschiedlichen Pressen und verzahnten Workflows eine Herausforderung dar. Die manuelle Erstellung nahm zwischen 4 Stunden und 2 Tagen, in Einzelfällen sogar eine ganze Woche in Anspruch. Heute ist dies mit einem Klick in einer komfortablen Übersicht möglich. Komplexe Dateneingaben ließen sich dadurch automatisieren und beschleunigen.

Während es früher Wochen dauern konnte, bis Key-Anwender in den Werken neue Szenarien in Plant Simulation erstellten, hat Michelin mit Optimize My Plant vordefinierte Szenarien geschaffen, die jeder Verantwortliche im Handumdrehen durchspielen kann. Die App veranschaulicht, wie sich Parameteränderungen in einem Szenario auf zentrale Leistungskennzahlen (KPIs) auswirken. Wenn der Endanwender die KPI-Analyse vertiefen möchte, kann er Details zu den entsprechenden Szenarien abrufen. Dies veranschaulicht die Entwicklung von Produktionszahlen, Beständen, potenziellen Engpässen und weiteren wichtigen Kennzahlen.

Es ist nach wie vor komplex, Datasets zu erstellen, doch optimierte Generierung komplexer Daten, automatisierte Aufbereitung und Rollentrennung vereinfachen den Prozess erheblich. Die Key-User meistern die komplexe Aufgabe, regelmäßig neue umfassende Datasets zu kalibrieren, während die Anwender Szenarien vergleichen und Strömungsverhalten analysieren.

Erfolgsberichte aus diversen Standorten

Zudem zeigt die wachsende Nutzung von Plant Simulation in weiteren Werken, wie unverzichtbar die Software für den Unternehmenserfolg ist. Diese Erfolge kommuniziert Michelin auch, um die Akzeptanz des digitalen Zwillings zu steigern und die Simulation unternehmensweit zu demokratisieren. Nurisimiloo führt verschiedene Einsatzszenarien an:

„In China bestand das Problem aus zwei automatisierten Lagersystemen im Norden und Süden. Ein Lager war bei der Beladung voll ausgelastet, während das andere noch reichlich Kapazität bot. Durch Plant Simulation konnten wir unsere Lager ausbalancieren.

„In Italien kam Plant Simulation beim Start eines Projekts zur Einführung einer neuen Anlage zum Einsatz. Die Frage war, ob keine, eine oder sogar zwei der bestehenden Maschinen entfernt werden könnten und wie sich diese Szenarien auf den Materialfluss auswirken würden. Der Einsatz von Plant Simulation ermöglichte dies.

„Ein polnisches Werk suchte Wege, den Produktionsplan genauer einzuhalten und unnötige Pressenöffnungen zur Energieeinsparung zu vermeiden. Es möchte Plant Simulation nutzen, um eine optimale Pressenauslastung zu erzielen und dadurch die angestrebten Energieeinsparungen zu erreichen.

„Die Wartungsleiter eines italienischen Werks fragten sich, wie sie die Arbeit optimal verteilen könnten. War es besser, die Arbeit auf einen bestimmten Wochentag zu legen oder über mehrere kleine Zeitfenster zu verteilen, um die Auswirkungen auf die Produktionskapazität gering zu halten? Auch hier bot Plant Simulation die zuverlässige Lösung.

„Um die Produktionskapazität zu steigern, wird Plant Simulation auch zur Lösung einer anderen Art der Zeitoptimierung in einem polnischen Werk eingesetzt: Derzeit optimiert das Unternehmen die Verteilung des Vulkanisationsplans auf den Pressen anhand der Vulkanisationszeiten.“

Ausbau der Simulationstechnologie

Angesichts dieser ermutigenden Ergebnisse blickt Chenevier zuversichtlich auf die Verwirklichung der ambitionierten Unternehmensziele: „Mit Plant Simulation und Optimize My Plant als benutzerfreundlichem Frontend für unsere Anwender haben wir unsere ideale Systemarchitektur realisiert. Das haben wir in fünf Pilotprojekten erprobt, was unsere Zuversicht durchweg bestärkte. Es verspricht eine positive Zukunftsentwicklung. Zudem überzeugten wir unsere Mitarbeiter vom Wert der dynamischen Fertigungssimulation für alle Bereiche unserer Industrieproduktion.

„Kurzfristig werden aktuelle Projekte und Optimierungsvorhaben unserer Meinung nach davon profitieren. Langfristig streben wir eine umfassende Erweiterung der Fertigungssimulation in allen Bereichen mit Echtzeitdatenabruf an. Mit Plant Simulation arbeiten wir an unserer Vision einer nahtlosen Anwendererfahrung. Wir bauen unsere gemeinsamen Kompetenzen auf allen Ebenen mit diesem neuen Produktivitätstool aus. Parallel dazu intensivieren wir die Umsetzung der Anlagensimulation nach diesem Konzept.

„Bis 2027 wird dies in 15 neuen Werken implementiert sein. Parallel dazu erfassen und publizieren wir weitere Anwendungsfälle, um Interesse und Verständnis für die Vorteile der Fertigungssimulation für alle relevanten Beteiligten in unserem Unternehmen zu steigern.“