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Mevea Seminar 2020 – Zusammenfassung

Mevea Seminar 2020 – Zusammenfassung

Dieses Jahr war ein Jahr des ständigen Wandels, der Anpassung und des Lernens. Als wir unser 7. jährliches Mevea-Seminar organisieren wollten, stellten wir bald fest, dass wir vor einer Situation standen, die eine vollständige Änderung der Art und Weise erforderte, wie das Seminar in den letzten sechs Jahren abgehalten wurde. Unabhängig von den Herausforderungen haben wir erfolgreich über 500 Anmeldungen aus 26 Ländern gesammelt, 12 Präsentationen präsentiert und unsere allererste virtuelle Veranstaltung veranstaltet.

Die diesjährigen Schwerpunkte waren:

  • Reale Anwendungsfälle von Digital Twins für die assistive und autonome Systementwicklung von Branchenführern
  • Die Rolle von Digital Twins in der funktionalen Sicherheit der Entwicklung von assistiven und autonomen Systemen
  • Wie digitale Zwillinge bei der auf maschinellem Lernen basierenden Anwendungsentwicklung helfen

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Das diesjährige Mevea-Seminar setzte den Fokus des letzten Jahres fort, reale Beispiele dafür zu präsentieren, wie die Digital Twin-Technologie derzeit implementiert wird. Um eine ganzheitliche Sicht und ein umfassendes Verständnis der Implementierungen zu bieten, wurden wir von innovativen Weltklasse-Schwermaschinenherstellern wie Liebherr, Sandvik, Siemens, Normet, und Mantsinen sowie anderen renommierten Organisationen wie TÜV SÜD und Inter Control. Darüber hinaus wurde das Seminar von einigen der schärfsten akademischen Köpfe der Loughborough University, der Lappeenranta University of Technology (LUT) und der University of Jyväskylä beleuchtet, die ihre Einblicke in die Verwendung von Digital Twins mit verschiedenen maschinellen Lernanwendungen teilten.


Sind Digitale Zwillinge die Königsweg für die Systementwicklung?

Das Seminar begann mit einer Begrüßung durch den Geschäftsführer von Mevea, Tero Eskola, und den Direktor für Vertrieb, Marketing und Geschäftsentwicklung, Raimo Nikkilä.

Auf die Begrüßung durch die Geschäftsführung folgte ein Auftakt – ein Überblick über das Potenzial der Multi-Physik-basierten Digital Twins von Mevea in der Produkt- und Systementwicklung, die die Bühne für das erste virtuelle Seminar von Mevea bereiten.

Veranstaltungstag; hinter den Kulissen

Die Zahl der Hersteller von Schwermaschinen, die eine Zunahme der Nachfrage nach unterstützenden und autonomen Fähigkeiten verzeichnen, wächst, so dass das diesjährige Seminar einen Rahmen für das Thema bietet. Zu den Gründen für diese Entwicklung der Endkundenbedürfnisse gehören ein verstärkter Fokus auf Sicherheit und Produktivität sowie der Mangel an qualifizierten Bedienern, die den aktuellen Paradigmenwechsel hin zu autonomeren Maschinen widerspiegeln.

Nikkilä weist auf die Vielfalt der verfügbaren Definitionen für Digital Twins und ihre Fähigkeit hin, Antworten auf Fragen zu geben, die in der Produktentwicklung auftauchen. Während einige der Alternativen bis zu einem gewissen Grad Antworten liefern können, ist keine von ihnen schnell oder kostengünstig genug, um effektiv in der Produktentwicklung eingesetzt zu werden. Der Unterschied zu den Digital Twins von Mevea besteht darin, dass es sich um physikbasierte, virtuelle Zwillinge eines Produkts handelt, die dessen Verhalten und Nutzung in Echtzeit simulieren können.


Morgensitzung

Sicherheitsbewusstsein und Fachkräftemangel sind Trends, die bei Liebherr festgestellt wurden, wo Digital Twins in der Produktentwicklung zum Einsatz kommen. Laut Dr. Manuel Bös, Head of Emerging Technologies im Liebherr-Werk Bischofshofen, ist die Entwicklung auf Basis eines digitalen Zwillings ein viel einfacherer Ansatz als das physische Testen, da sie automatisiertes, wiederholbares, sicheres und agiles Testen unterstützt.

Digital Twin ersetzt nach und nach die traditionellen physischen Tests wie oben abgebildet

Einer der Vorteile des virtuellen Testens ist die Anpassungsfähigkeit der simulierten Maschinen. In bestimmten Testszenarien könnte ein Vergleich zwischen Sensortypen und -positionen zu einem besseren Verständnis des Maschinenverhaltens beitragen, bei physikalischen Tests erfordert dies jedoch eine potenziell kostspielige Modifikation der Maschine und Testumgebung.

Die Implementierung von Simulationstechnologie in Produktentwicklung und Test ermöglicht es OEMs, eine virtuelle Maschine zu erstellen, die mit virtuellen Sensoren ausgestattet ist, die nach Bedarf ausgetauscht werden können, die einen virtuellen Arbeitszyklus in einer virtuellen Umgebung durchführt. Dies ermöglicht die Entwicklung robuster Lösungen durch Wiederholbarkeit und Automatisierung der Tests, was für einen virtuellen Entwicklungsprozess spricht.


Die Digital Twin-Technologie kommt der Produktentwicklung von Sandvik zugute, da virtuelle Maschinen-, Arbeitszyklus- und Umgebungsmodelle den Bedarf an physischen Tests minimieren. Laut Olli Snellmann, Leiter der Produktentwicklung für Automine® bei Sandvik, ist die Umgebungssimulation einer der Schlüssel zum Erfolg. Die Betriebsumgebung zu verstehen und virtuell zu testen, bevor sie zum realen Standort gehen, ist ein vielseitiger Vorteil. Sandvik kann Merkmale von einem Kundenstandort importieren und entscheiden, welche Maschinenmodelle am besten zu ihrer Betriebsumgebung und ihren Anforderungen passen. Die Simulationstechnologie ermöglicht eine verbesserte Reaktionszeit durch virtuelle Fehlersuche, ohne dass man in eine reale Betriebsumgebung gehen muss.

Demonstration der automatisierten Laderfunktion von Sandvik in einem Glaslabyrinth

Sandvik hat zwar Zugang zu einem eigenen Testbergwerk in Tampere in Finnland, aber physische Tests vor Ort können auch ein Engpass für den Testprozess sein, da hierfür echte Maschinen erforderlich sind. Da es sich bei dem Standort nicht um eine Produktionsmine handelt, werden zusätzliche Steine ​​und Material für die Tests benötigt. Die Verwendung eines Echtzeitsimulators löst dieses Problem.


Siemens nutzt den Digital Twin auch zu Schulungszwecken. Douwe Wagenaar, Manager Remote Control & Simulation bei Siemens , erklärt, wie sie von der Implementierung von Simulationen in ihre Produktentwicklungs- und Schulungsprozesse profitiert haben.

Designrad von Siemens für die Produktentwicklung

Wagenaar betont den Vorteil des Einsatzes digitaler Zwillinge für das Training, zumal die Simulatoren den Bedienern die Möglichkeit bieten, in einer Vielzahl von Szenarien zu trainieren, die beim Betrieb einer realen Maschine auftreten können. Eine simulierte Trainingseinheit ermöglicht beispielsweise eine Vielzahl von Trainingsübungen, bei denen kritische Situationen, wie ein beschädigter Container oder widrige Wetterbedingungen, auftreten können.

Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von Simulationen Siemens, seine Maschinen unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu testen, um die Robustheit seiner Lösungen sicherzustellen. Durch die Simulation von Wetterbedingungen mit Schnee und Wind können Produktentwicklungsteams unter anderem analysieren, ob Kameras alle umgebenden Objekte korrekt erkennen und wie sich die aktuellen Lösungen in Extremszenarien verhalten.


Nachmittagssitzungen

Track 1: Functional Safety vorgestellte Präsentationen Guido Neumann, Abteilungsleiter Embedded Systems bei TÜV SÜD, Alexander Holler, General Manager Off-Highway Electronics Division bei Inter Control, und Kalle Määttä, Chief Engineer bei Normet.

Track 2: Mevea Software Introduction vorgestellte Präsentationen von Dr. Asko Rouvinen, Senior Technical Advisor und Dr. Jarkko Nokka, Technical Project Manager bei Mevea, und Simo Huttunen, Team Leader of Control Systems (R&D) bei Mantsinen.

Track 3: Use of Machine Learning vorgestellte Präsentationen von Jake Rankin, PhD Researcher an der  Loughborough University, Dr. Mikhail Zolotukhin, Postdoctoral Research an der University of Jyväskylä, und Prof. Aki Mikkola von der LUT University.


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