"Digital Twin" – PTC`s neue Strategie für IoT, Big Data und Augmented-Reality-Technologie

CADplace ist wieder in Stuttgart. Es ist November und es ist PTC LiveWorx-Time. Mit mehr als 2500 Anwesenden findet  2015 das größte, pan-europäische Treffen des PTC-Clans aller Zeiten statt. Dies ist vielleicht die einzige und größte Veranstaltung in Europa, die das Internet of Things, Produktdesign, PLM und Fertigung unter ein Dach bringt. Diese Veranstaltung – in vergangenen Jahren PTC Live! genannt – hat als “LiveWorx” ein neues Image erhalten – eine wirklich passende Änderung. PTC treibt diese Strategie fast mit Lichtgeschwindigkeit  voran und die IoT-Akquisitionen sind ein wesentlicher Teil davon.

Die PTC-Strategie ist wesentlich interessanter als eine bloße Integration von IoT-Technologien in das CAD- und PLM-Geschäft

Wenn Sie Jim Heppelmann sind, dann könnte es an der Vision liegen, dass „Digital Twin“ nicht länger eine perfekte, aber statische, digitale Kopie des physischen Produktes ist. Es könnte auch wegen seiner Vision sein, dass „Digital Twin“ das lebendige digitale Modell des physischen Produktes istt. Eine Vision, in der das digitale Modell nicht nur digital perfekt ist, sondern wo das Digitale und das Reale zusammenkommen, sich treffen, interagieren und – buchstäblich – miteinander gekoppelt sind.

Falls Sie die Entwicklung des Internet of Things, der Industry 4.0 und der Smart-Factories-Initiativen verfolgt und die PTC-Entwicklungen aus der Ferne beobachtet haben, dann könnte man Ihnen verzeihen, wenn Sie glauben, dass PTC die IoT-Fähigkeiten integriert hat, um die eigenen Design- und PLM-Angebote zu verbessern und um einen Mehrwert für Kunden in der Produktion zu schaffen. Es ist schon richtig, dass die Investitionen des Unternehmens in Akquisitionen und internationale Entwicklungen rund um IoT-Technologien genau diesen Effekt haben. Uns ist jedoch klar, dass PTC mit dem Unternehmen ein weit aus ehrgeizigeres Ziel ansteuert. Sehen wir uns das PTC-Geschäft einmal genauer an.

Erst einmal ist PTC tatsächlich dabei, IoT-Fähigkeiten in das CAD- und PLM-Geschäft zu integrieren. Mit WindChill 11.0 hat das Unternehmen ein umfassendes Update für WindChill angekündigt. Nach unseren Informationen ist WindChill 11.0 die erste smarte und vernetzte Plattform der Welt. Außerdem hat PTC das Unternehmen in einer Weise umorganisiert, die das IoT spezifisch ins Zentrum des Geschäfts stellt. PTC ist jetzt in zwei Gruppen organisiert. Zum Einen die Technology Platform Gruppe. Sie übernimmt das Spektrum der PTC Technologien für Kreation, Verbindung, Analyse und Erlebnis und erstellt eine Plattform auf der die Entwickler Lösungen aufbauen. Die zweite neue Gruppe ist die PTC Solutions Gruppe und diese verwendet – folgerichtig – die Technologie-Plattform der TPG Gruppe, um die Produkte der nächsten Generation zu kreieren. Auf diese Weise entwickelt und vermarktet die neue TPG Technologien für externe Kunden ebenso wie für PTC’s eigene Entwicklungen.

Wenden wir uns nun wieder dem Konzept des Digital Twins zu. Bernard Charlès, CEO von Dassault Systèmes, hat kürzlich über die Bedeutung des Digital Twins gesprochen. Für Herrn  Charlès, CEO des 3D-Erlebnis-Spezialisten, ist der „Digitale Zwilling“ das perfekte und vollständige Abbild des gefertigten Produkts. Der Digitale Zwilling ist die Quelle eines breiten und vielfältigen Spektrums an „Erfahrungen“, von der mit den Simulia Produkten von Dassault Systèmes generierten „Performance Experience“ bis hin zu einem immersiven „visuellen Erlebnis“, das von der 3DXcite-Technologie von Dassault Systèmes generiert wird.

Man beachte, dass Dassault Systèmes sich als „3D-Erlebnis-Spezialisten“ bezeichnet. Darüber hinaus ist Simulia die Marke der Simulationsprodukte des Unternehmens und 3DEXcite ist die Marke der Visualisierungsprodukte des Unternehmens. Aus der Sicht von Dassault Systèmes liegt Herr Charlès völlig richtig.

Aber … wie war das nochmal?

PTC hat eine andere Vision vom Digitalen Zwilling und das Unternehmen verfügt nun über Technologien, die den Digital Twin von Herrn Charlès ebenso altmodisch erscheinen lassen, wie etwa ein Telefon mit Wahlscheibe. Unter Verwendung der ThingWorx IoT Technologien von PTC, der Big-Data-Analytik von Coldlight und der neu erworbenen Augmented-Reality-Technologie ist es möglich, nicht nur einen vollkommen naturgetreuen Digitalen Zwilling nach dem Modell von Bernard Charlès zu eschaffen, sondern auch die digitale Welt mit der materiellen Welt zu verbinden, den digitalen mit dem physischen Zwilling zu koppeln und sie in beiden Richtungen miteinander interagieren zu lassen, um all jenen, die mit einem Produkt zu tun haben, Zugriff sowohl auf den materiellen, als auch auf den Digitalen Zwilling zu gewähren.

Ausgerüstet mit Sensoren und Transmittern wird aus einem Mountainbike in Santa Cruz ein smartes und vernetztes Mountainbike

Das funktioniert auf einer IoT-Grundlage: Mike Campbell, der jetzt die Digital Twin Initiative bei PTC vorantreibt, verwendete das Beispiel eines Mountainbikes, doch das Konzept gilt für jedes smarte und vernetzte Gerät. Wie die meisten der heutigen Produkte zählt ein Mountainbike nicht typischerweise zu den smarten und vernetzten Geräten. Doch beinahe jedes Produkt kann smart gemacht und vernetzt werden. In dieser Demonstration hat PTC dem physischen Zwilling intelligent gemacht und vernetzt, indem ein hochleistungsfähiges Mountainbike für Abfahrtsrennen aus Santa Cruz mit Sensoren und Transmittern ausgerüstet wurde.

Dann wurde ThingWorx verwendet, um ein mit den Sensoren des Mountainbikes vernetztes Dashboard zu generieren. Das Dashboard war außerdem mit einer Live-Version von Creo Parametric vernetzt. Der Entwicklungsingenieur kann die Bedingungen des Bikes in der realen Welt sehen indem die Realität des physischen Zwillings in die Welt des digitalen Zwillings getragen wird, er kann die Leistung überprüfen sowie Simulationen und Analysen mit Live-Daten durchführen. Diese Fähigkeiten sind sogar möglich, wenn der Ingenieur und das physische Mountainbike tausende Kilometer voneinander entfernt sind.

Mike Campbell demonstrierte, dass ein Anwender, der sich neben diesem Mountainbike aufhält, aber möglicherweise tausende Kilometer entfernt von den Design-Daten des digitalen Zwillings, trotzdem simultan mit dem physischen und dem digitalen Zwilling interagieren kann und zwar Mithilfe einer Augmented Reality Schnittstelle. Jede passende A/R Schnittstelle kann verwendet werden: Headset, Smart-Brille, ein Tablet oder ein Smart Phone, um einige Beispiele zu nennen. Über die A/R Schnittstelle hat der Anwender Zugriff auf Design-Daten, Service-Daten, Simulationsanalyse und Ergebnisse der Big-Data-Analytik. Außerdem können die Daten direkt in die Augmented-Reality-Ansicht des Mountainbikes projeziert werden. Dadurch ist es möglich, dass der Anwender vor Ort mit dem physischen Zwilling direkten Zugriff auf eine Produkt-Wissensbank hat oder eine Live-Verbindung mit einem Produktexperten erhält. Diese Möglichkeiten – zusammengenommen – haben das Potential, das Wesen der Interaktion mit einem Produkt vor Ort vollkommen zu verändern.

Was PLM hätte sein sollen ... und eine ganze Menge mehr

Bisher war PLM, Produkt-„Lebenszyklus“-Management, eigentlich nicht mehr als ein Werkzeug für Produktentwicklungsmanagement. Was das „PLM“-System betrifft, war das Produkt außer Sichtweite, sobald es die Fabrik verließ. Es befand sich auf der dunklen Seite des Mondes, weg vom PLM-System, weg vom Hersteller und weg vom Entwicklungsteam.

Die Konnektivität des Internet of Things vernetzt nun das Produkt wieder mit der Fabrik und mit dem Design-Team. ThingWorx als Entwicklungsplattform für IoT-Anwendungen ermöglicht jedem Hersteller, rasch jene IoT-Anwendungen zu programmieren, die das Unternehmen benötigt, um den Link zu jedem beliebigen Produkt und zu jeder beliebigen Anzahl von Produkten im Feld zu verwalten. Diese Plattform für Anwendungsentwicklung macht die Vernetzung des physischen und des digitalen Zwillings ganz einfach und ermöglicht Design-Analysen, die auf der Produktverwendung in der realen Welt basieren. Big‑Data-Analytik liefert Einsichten in das Produktverhalten, die Kundenservices und künftige Verbesserungen im Design unterstützen. Augmented Reality liefert die Technologie, um die Interaktion mit dem digitalen Zwilling zu ermöglichen und all diese Fähigkeiten verfügbar und nützlich für jede Art der persönlichen Interaktion mit dem physischen Zwilling zu machen.

Mike Campbell, der das Geschäftsfeld „Digital Twin“ jetzt einführt, stellte klipp und klar fest: „Das ist es, wofür PLM eigentlich bestimmt ist“. Wenn man den „Lebenszyklus“ eines Produkts wirklich erfassen will, dann verfolgt PTC die Strategie, das wahre Produkt-Lebenszyklus-Management und dieses schnell voranzutreiben. Und, diese Variante von PLM besteht nicht aus einem Programm oder aus einer Folge von Plattformen. Sie besteht aus einer Kombination von Plattformen und Lösungen, die folgende Aspekte integriert

• Design- und Modellier-Tools,
• Simulationstools,
• Datenmanagement-Tools für Design-Dateien, Software & Dokumentation
• Analytik und prädikative Analysen,
• Konnektivität und Intelligenz,
• rasche Programmentwicklung und
• reichhaltige interaktive Anwenderschnittstellen.

Die CADplace-Perspektive

Ja, und dies alles lässt unseren „digitalen Zwilling“ von  gestern altmodisch und überholt erscheinen ... wie dieses alte Wählscheiben-Telefon. Die Neugeburt des digitalen Zwillings steht am Kreuzungspunkt zahlreicher Technologien. Es handelt sich ganz klar um eine von PTC wohlüberlegte Strategie. Das Unternehmen reorganisiert alle Aktivitäten rund um die Erstellung von Technologieplattformen, für sich selbst und für andere, wie auch rund um sein eigenes Solutions-Geschäft. Neuerscheinungen, wie etwa die IoT-orientierte Ausgabe von WindChill 11.0 werden sicherlich nur die Ersten von Vielen sein, und eine Internet-of-Things Technologieplattform, die Konnektivität, rasche Programmierung, Big-Data-Analytik und Augmented-Reality-Technologien integriert, wird zweifellos außerordentlich interessant sein für Unternehmen, die in schnellem Wandel begriffen sind und nach Wegen suchen, ihr eigenes Geschäft zu transformieren.