_Wie der digitale Zwilling und die Virtualisierung des Produktionsbereichs die Effizienz eines Pharmaunternehmens verbessert haben

Pharmazeutischer Marktführer

Das Unternehmen, mit dem TT PSC an einem Projekt im Zusammenhang mit IIoT-, AR/VR- und KI-Technologie zusammengearbeitet hat, ist ein führendes Unternehmen auf dem polnischen Pharmamarkt mit einer starken Position in ganz Mittel- und Osteuropa. Das Unternehmen hat mehr als 4.000 Mitarbeiter und besitzt mehrere Fabriken und ist sich der Notwendigkeit von Innovationen und technologischen Lösungen bewusst. Die Zusammenarbeit mit Transition Technologies PSC zeigt, dass das Unternehmen modernste, aber bewährte und maßgeschneiderte Lösungen einsetzen will.

Bessere Datenverwaltung mit der ThingWorx-Plattform

Die pharmazeutische Industrie ist ein Marktzweig, der neue Lösungen schnell aufgreift und häufig die Entwicklung neuer Lösungen vorantreibt oder finanziert. In Polen gehört die pharmazeutische Industrie laut Daten des CSO aus dem Bericht „Innovative Activities of Enterprises in 2018-2020“ seit Jahren zu den drei wichtigsten Innovationsführern.

Die Zusammenarbeit des Arzneimittelherstellers mit Transition Technologies PSC ergab sich aus der Notwendigkeit, die Verwaltung von Daten aus vielen verschiedenen Quellen zu organisieren und zu rationalisieren. Der Kunde wollte eine Datenaggregation und -visualisierung sowie Mechanismen zur Vorhersage von Produktionsanomalien. Das Unternehmen beschloss außerdem, die AR/VR-Technologie für eine visuellere Darstellung der Daten zu testen.

Ziel des Projekts war die Erstellung eines digitalen Modells des Maschinenraums (Digitaler Zwilling) zusammen mit der bestehenden Infrastruktur unter Verwendung der IoT-Plattform und der AR- und VR-Lösungen von ThingWorx.

Herausforderungen und Bedürfnisse

Der Kunde möchte Industrie 4.0 in seinem Unternehmen einführen, um seine Produktionslinien zu modernisieren und seine Prozesse zu optimieren. Die wichtigsten Bedürfnisse des Kunden: 

• Reduzierung des Energieverbrauchs
• Minimierung der Stillstandszeiten von Maschinen und dadurch Erhöhung ihrer Effizienz
• Verbesserung der Effizienz der Versorgungsüberwachung und der Reaktionsgeschwindigkeit im Falle von Störungen,
• Ermöglichung von Fernunterricht für neue Mitarbeiter

Die Aktivitäten von TT PSC umfassten in erster Linie die Virtualisierung des Produktionsraums durch:

1. Scannen des Produktionsraums und der darin befindlichen Infrastruktur,
2. Implementierung des Scans in Form einer Punktwolke in eine AR-Anwendung für mobile Geräte,
3. Implementierung der IIoT-Umgebung, Erweiterung um das Paket Manufacturing Apps und Abbildung der beiden vom Kunden angegebenen Maschinen in dieser Plattform,
4. Implementierung eines analytischen Moduls (KI) mit fortgeschrittenen Werkzeugen für die Datenanalyse, unter anderem mit statistischen Methoden und maschinellem Lernen,
5. Integration mit den bestehenden Systemen des Kunden, dem so genannten Media Monitoring System.
6. Überprüfen und Bestätigen, ob die erstellte Umgebung dies bietet:
   • Datenaggregation aus verschiedenen Quellen, einschließlich bestehender Unternehmenssysteme, Datenbanken und Sensoren in Produktionsressourcen
   • Datenvisualisierung in einer IIoT-Umgebung
   • Vorhersage von Anomalien mit Hilfe von KI-Techniken
   • Datenpräsentation in AR- und VR-Umgebungen

Workflow

Das Projekt wurde unter Verwendung der folgenden Technologie entwickelt:

• Industrielles Internet der Dinge (IoT)
• Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR)
• Künstliche Intelligenz (KI)

Die Arbeiten wurden mit einer hybriden Methodik durchgeführt, bei der die Aktivitäten auf hoher Ebene in einem Kaskadenansatz koordiniert wurden, während die Programmierung und Umsetzung nach agilen Projektmanagementmethoden wie Scrum und Agile erfolgte.

Das TT PSC-Team hat das Projekt in zwei Phasen aufgeteilt und durchgeführt:

1. Durchführung der Entwicklungsarbeit.
2. Testzeitraum.

Die Entwicklungsarbeit umfasste Dienste, Werkzeuge und Systeme wie:

• Scannen des Produktionsraums
  • Durchführung von Scans des Maschinenraums (Ausrüstung, Geräte und Anlagen)
  • Entwicklung von Scanergebnissen in Form einer Punktwolke

• Entwicklung einer AR/VR-Anwendung, die mit einem 3D-Scan arbeitet
  • AR-Anwendung, die auf der Vuforia-Engine basiert und für das Apple iPad entwickelt wurde
  • Integration von AR- und VR-Anwendungen mit der ThingWorx-Plattform; Verknüpfung zweier Maschinen (POIs) innerhalb des PoC
  • VR-Modus, der über einen Webbrowser zugänglich ist

• Implementierung des ThingWorx-Systems
  • Integration mit dem Medienbeobachtungssystem
  • Zuordnung einer Reihe von Parametern für zwei Maschinen
  • Start des Analysemoduls zur automatischen Erkennung von Anomalien und zur Vorhersage von Notfallsituationen
  • Konfigurieren von E-Mail- und SMS-Benachrichtigungen für Warnungen und regelmäßige Berichte
  • Integration von Active Directory
  • Ausbildung.

Ergebnisse

Die Lösung ermöglichte es dem Kunden, die Möglichkeiten der Virtualisierung des Produktionsbereichs zu testen. Sie demonstrierte anschaulich, wie Daten aus verschiedenen Quellen gesammelt, automatisch kontextualisiert, analysiert und auf eine Weise präsentiert werden, die das Verständnis des Zustands der Produktionslinie und das Treffen strategischer Entscheidungen einfacher, schneller und präziser macht. IIoT, AR und KI sind zu echten Chancen für den Kunden geworden und bringen einen greifbaren Wert.

Das Projekt ermöglichte die Bestimmung des Schwierigkeitsgrades bei der Implementierung des Systems in vollem Umfang, einschließlich aller Produktionsressourcen und mehrerer Standorte des Unternehmens. Durch die Durchführung der Tests wurden die Mitarbeiter des Unternehmens für die Möglichkeiten der eingesetzten Technologien sensibilisiert und der tatsächliche Bedarf und die Entwicklungsperspektiven in viel stärkerem Maße ermittelt.

TT PSC fachliche Stellungnahme