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PROSTEP-Umfrage über den Digital Twin im Schiffbau

Von Lars Wagner

Es gibt in der maritimen Industrie bereits eine Vielzahl von Digital Twin-Vorhaben, aber kein brancheneinheitliches Verständnis vom Digital Twin und auch keine einheitliche Vorgehensweise bei der Realisierung. Das ist das Ergebnis einer Umfrage zum Thema Digital Twin, die PROSTEP unter Werften, Betreibern, Zulieferern und Klassifikationsgesellschaften durchgeführt hat.

Alle Welt redet vom Digital Twin – auch im Schiffbau. Aber gibt es so etwas wie ein brancheneinheitliches Verständnis dessen, was die Unternehmen in der maritimen Industrie unter dem Digital Twin verstehen und was sie sich davon versprechen? Um das herauszufinden, hat PROSTEP eine unternehmensübergreifende Umfrage unter Werften, Betreibern Zulieferern und Klassifikationsgesellschaften durchgeführt. Wir gingen dabei von der Annahme aus, dass die Unternehmen schon aufgrund der Neuartigkeit des Themas unterschiedliche Vorstellungen vom Digital Twin haben.

Zielsetzung der Umfrage war es, das Digital Twin-Verständnis der Unternehmen in der maritimen Industrie zu durchleuchten, den Stand der laufenden oder geplanten Anwendungen und Lösungen mit ihren Potentialen und Herausforderungen zu erfassen und auch zu sehen, wie die Unternehmen die Zusammenarbeit rund um den Digital Twin organisieren. Befragt wurden Führungskräfte von mehr als einem Dutzend Werften, Betreibern, Zulieferfirmen und Klassifikationsgesellschaften, die unterschiedliche Bereiche der maritimen Industrie von Kreuzfahrt, Container und Fracht über den Anlagenbau bis zur Marine und Behörden repräsentierten.

Für viele Teilnehmer der Umfrage ist der Digital Twin bestenfalls eine Vision und im schlimmsten Fall ein Marketing-Buzzword. Von daher ist nicht verwunderlich, dass es in der Industrie kein einheitliches Digital Twin-Verständnis nicht gibt, wohl aber einige bemerkenswerte Gemeinsamkeiten. Über alle Branchensegmente hinweg verbinden die Befragten damit fast ausnahmslos die Digitalisierung ihres Produkts bzw. des zu betreibenden Assets, nicht jedoch die Digitalisierung der Produktionsanlagen. Fast alle Befragten sind außerdem der Meinung, dass dieser Digital Twin nicht mit der Übergabe des Produkts an den Kunden endet, sondern auch die Betriebsphase begleitet.

Generell hat es den Anschein, als hätten die Teilnehmer aus dem Zulieferer-Segment gegenüber anderen Branchensegmente einen gewissen Vorsprung, was den Reifegrad der Digital Twin-Vorhaben anbelangt. Viele befinden sich im Pilotstadium oder sogar schon im produktiven Einsatz. Zugleich sind die Zulieferer diejenigen, die am lautesten nach Standards rufen, um eine Integration ihrer digitalen Repräsentationen mit anderen Systemen im Gesamtsystem „Schiff“ zu ermöglichen und die Potentiale des Digital Twins zu heben.

Die Unternehmen beschäftigen sich aus unterschiedlichen Motiven mit dem Digital Twin. Aus Engineering-Sicht geht es in erster Linie um die Design-Optimierung durch Erkenntnisse aus dem Betrieb, das frühzeitige Testen von Funktionen und die Unterstützung nachgelagerter Geschäftsprozesse mit Hilfe des 3D-Produktmodells. In der Betriebsphase sind die bessere Planung und die Remote-Unterstützung von Wartungs- und Inspektionstätigkeiten sowie die Optimierung der Betriebsparameter wesentliche Treiber für laufende Vorhaben. Die virtuelle Bauabnahmen, die frühzeitige Schulung von Personal in der Bauphase des Schiffs und die Optimierung der Fertigungsprozesse sind erste Anwendungsfälle im Manufacturing.

Für die Mehrheit von über 70 Prozent der befragten Unternehmen ist die Steigerung der Service-Qualität das wichtigste Potential des Digital Twins, gefolgt von der der Unterstützung neuer Geschäftsmodelle und der Verbesserung des Entwicklungsprozesses. Die Vermeidung von Folgekosten und -aufwänden durch Entwicklungsfehler ist insbesondere aus Sicht der Zulieferer der Hauptnutzen. Für die Betreiber sind hingegen die Steigerung der Auslastung, die Senkung der Betriebskosten und die Steigerung der Nachhaltigkeit, z.B. durch Reduktion der Emissionen, wesentliche Potentiale eines Digital Twins.

Der Ausbau der Zusammenarbeit bei der Realisierung und Nutzung des Digital Twins wird branchenweit als größte Herausforderung betrachtet – neben den fehlenden Standards und der Verfügbarkeit adäquater Modelle, die vor allem die Zulieferer betonen. Abgesehen von ein paar Zulieferern arbeitet die überwiegende Mehrheit der befragten Hersteller-Unternehmen bei Digital Twin-Vorhaben nicht oder kaum mit Partnern zusammen. Hingegen nutzen die meisten Betreiber schon digitale Abbildungen ihrer Schiffe, um den Schiffsbetrieb zusammen mit Partnern und Kunden zu optimieren, und sie greifen auf digitale Wartungs- und Instandhaltungsangebote von Partnern zu.

Grundsätzlich befürworten alle Unternehmen eine stärkere Zusammenarbeit bei der Realisierung und Nutzung des Digital Twins. Allerdings haben viele Bedenken, was den Schutz ihres geistigen Eigentums anbelangt, und sehen vertragliche Unschärfen bezüglich digitaler Inhalte. Infolgedessen versucht jedes Unternehmen, die Potentiale des Digital Twins für sich zu heben. Es gibt auch in den einzelnen Branchensegmenten keine einheitliche Herangehensweise an das Thema und für jeden Anwendungsfall einen individuellen Lösungsansatz. Das birgt die Gefahr, dass die Digital Twin-Vorhaben zur Bildung neuer Datensilos führen.

Aus den Ergebnissen der Umfrage lassen sich eine Reihe von Handlungsempfehlungen für die Unternehmen der maritimen Industrie ableiten. Die vielleicht wichtigste ist, bei der Realisierung und Nutzung des Digital Twins mit anderen Firmen zu kooperieren. Unternehmen, die aktiv mit Partnern zusammenarbeiten, sind in der Realisierung ihrer Vorhaben meist weiter als andere.

Wir empfehlen den Unternehmen, konkrete Vorhaben mit einem geschäftlichen Mehrwert anzugehen. Sammeln Sie die Daten, die sie für das jeweilige Vorhaben benötigen, aber vermeiden Sie die Bildung neuer Datensilos, indem Sie die Datensammlungen über klare Regeln verknüpfen. Die digitalen Bausteine für den Digital Twin sind in Form von Modellen, Daten und IT-Systemen in den meisten Unternehmen vorhanden. Sie müssen nur klären, wie Sie diese Potentiale für ihre geschäftlichen Herausforderungen am besten nutzen können. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung bei Digitalisierungsinitiativen im Schiffbau können wir Sie bei dieser Klärung effizient unterstützen.

Mehr Informationen zu unserer Umfrage finden Sie hier.

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