Metaverse, aber industriell

Etwas abseits vom weltgrößten Konzernstandort, dem Erlanger Siemens-Campus, entsteht im Westen der Hugenottenstadt der Siemens Technology Campus. In einem ersten Bauabschnitt wird zunächst ein Zentrum für Logistik, Service und flexible Automation eingerichtet. Dann soll bis 2030 noch ein Zentrum für Entwicklung und Innovation für Leistungselektronik sowie weitere Flächen für Produktion dazukommen. Mit einer Investition von gut 500 Mio. Euro soll der Standort eine weltweite Vorreiterrolle für Technologie-Aktivitäten zum industriellen Metaverse einnehmen. Dieses erlaubt mit Hilfe von Technologien wie Künstlicher Intelligenz und digitalen Zwillingen, reale Prozesse, Produkte und Anlagen digital zu simulieren, zu testen und zu optimieren – bevor sie physisch umgesetzt werden. So wurde auch der Neubau zunächst mit Hilfe eines digitalen Zwillings geplant und simuliert.

Die Planung im virtuellen Raum hat sich schon in der benachbarten Leiterplattenfertigung bewährt: Dort wurde in einer vorhandenen Halle die gesamte Fertigungsstrecke für automatisiertes Bestücken, Löten, Fräsen und Testen am Bildschirm geplant und simuliert. „Die Planung in einem vorhandenen Gebäude aus den 1970er Jahren ist wesentlich komplexer als auf der grünen Wiese“, sagt Velia Janetzky, Projektleiterin Industrial Metaverse, mit Blick auf den benachbarten Neubau.

Die neue Fertigungsstrecke ist die Antwort von Siemens auf die industrielle Produktion der Zukunft. Mit der bislang gängigen Prozessoptimierung könne man sich auch „kaputt automatisieren“, sagt Janetzky. Man könne so zwar die einzelnen Stückkosten minimieren, aber sobald eine Variante gefertigt werden muss, werde es kompliziert. „Die Zukunft der industriellen Fertigung ist schlanker, nachhaltiger und digitaler.“ Mit einem digitalen Zwilling lassen sich die Produktion und die Arbeitsplätze für Mensch oder Roboter optimal planen. So kann man z. B. auch die bestmögliche Erreichbarkeit von Teilen vorab simulieren. Das Gleiche gilt für das Produktdesign: Die Konstruktionspläne für Leiterplatten können im virtuellen Raum auch darauf überprüft werden, ob sie etwa für einen Roboterarm geeignet sind oder nicht.

Selbst für den Prozess der Bestückung hat sich Siemens für das Training des Roboters fotorealistische Trainingsdaten von einem digitalen Produktzwilling generieren lassen. Bei kniffligen Bauteilen, bei denen der Roboter millimetergenau positioniert sein muss, kam ebenfalls eine andere Lösung zum Einsatz: Der Roboterarm bekam zusätzliche Drucksensoren und eine KI, um leicht abweichende Positionen auszugleichen. Bestückung und Abtransport erfolgen mit kleinen und großen Logistikrobotern. Dann übernimmt eine KI-gestützte Versandlogistik die weiteren Schritte. Der KI-Algorithmus schlägt je nach Bestellung die geeignete Verpackungsgröße für den Versand vor, ein Roboter packt alle Teile ein und polstert Hohlräume im Karton selbstständig aus.

Der Siemens Technology Campus will ein Leuchtturmprojekt für „Made for Germany“ sein, einer branchenübergreifenden Initiative, die nach eigenen Angaben das Vertrauen in Deutschland als Wirtschaftsstandort stärken, Investitionen anziehen und die Binnennachfrage ankurbeln möchte. Deshalb soll der Standort auch ein Schaufenster für Kunden aus der Industrie werden: Denn dort können sie aktuelle Siemens-Technologien von Digitalisierung und Software bis hin zu Hardware im praktischen Einsatz erleben. 

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Autor: Thomas Tjiang