Für die betroffenen Unternehmen werden oft erhebliche Umstellungen der Arbeitsverfahren und -abläufe erforderlich, um in konvergierenden Branchen ihre Marktstellung nicht preiszugeben. Insbesondere geht es hier um die Verabschiedung von linearen Prozessen, den Abbau von Kommunikationsschranken zwischen Abteilungen und die Förderung von Zusammenarbeit und Verantwortungssinn.
Die Zukunft gehört digitalen, automatisierten, agilen und integrierten Arbeitsweisen, die auf einem einheitlichen Informationsmodell und praxisbewährten Methoden aus unterschiedlichen Branchen beruhen. Hier sollen vier Kernaspekte derartiger Arbeitsweisen vorgestellt werden, die Unternehmen bei der Steigerung ihrer Agilität, Flexibilität und Innovationskraft unterstützen: digitale Koordinierung, Maßanfertigung on-Demand, virtuelle Gestaltung und kontinuierliche Modifizierung.
Digital, automatisiert, agil und integriert: 4 Kernaspekte zukünftiger Arbeitsweisen
1. Digitale Koordinierung
Vom Architektur-, Ingenieur- und Baugewerbe über das Produktdesign und die Fertigung bis hin zur Medien- und Unterhaltungsbranche werden Arbeitsabläufe in den verschiedensten Geschäftssparten zunehmend mithilfe von Digitaltools wie Autodesk BIM 360 oder anderen BIM-Anwendungen koordiniert und dokumentiert. Diese Tools unterstützen die Koordination von Abläufen mit anderen Teams, Ökosystemen und Lieferketten, die Automatisierung von Aufgaben und Umsetzung datengestützter Erkenntnisse mit phänomenalen Ergebnissen, die vor der Digitalisierung überhaupt nicht denkbar gewesen wären.
Als besonders leistungsstarkes Hilfsmittel haben sich digitaleZwillinge von Produkten bzw. Gebäuden erwiesen. Dabei handelt es sich um laufend aktualisierte, datenintegrierte Modelle, die anhand von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen die Leistung ihres physischen Gegenstücks überwachen und optimieren. Dadurch dass alle Projektbeteiligten auf dieselben Daten zugreifen können, wird eine effizientere Koordination und Zusammenarbeit möglich.
Auch an Autodesk Shotgrid lassen sich die Möglichkeiten digitaler Tools zur Unterstützung von Konvergenzprozessen gut veranschaulichen. Die Anwendung, die speziell für das Projektmanagement im Bereich VFX, Animation und Game-Design entwickelt wurde, führt sämtliche Daten aus den unterschiedlichen Arbeitsschritten auf einer zentralen Plattform zusammen und vereinfacht so die Koordination von Arbeitsabläufen zwischen Mitarbeitenden in unterschiedlichen Firmen und mehreren Zeitzonen. Dadurch lassen sich Projekte schneller abschließen und Kosten sparen.
Neben der effizienteren Koordinierung von Arbeitsabläufen bieten die entsprechenden Tools auch den Vorteil, dass Daten aus bereits abgeschlossenen Projekten abgerufen und ausgewertet werden können, um Optimierungen für zukünftige Arbeiten zu realisieren. Branchenübergreifend trägt die digitale Koordinierung der Arbeitsabläufe zur Vereinfachung und Verbesserung der Kommunikation bei – das gilt für die Zusammenarbeit zwischen sechs VFX-Studios an einer Folge von „Game of Thrones“ mithilfe von Shotgrid ebenso wie für die Koordinierung einer komplexen Baugruppe in der Fertigung oder die Integration technischer Daten in einen architektonischen Entwurf.
2. Maßanfertigung on demand
Kunden erwarten heute ein breites Angebot an Auswahl- und Individualisierungsoptionen, die für die Hersteller bislang in der Regel mit hohen Kosten verbunden waren. Die zunehmende Nutzung von Künstlicher Intelligenz in allen möglichen Branchen ebnet jedoch den Weg für flexiblere Prozesse. Viele Hersteller bieten bereits serielle Maßanfertigungen bzw. die Präzisionsfertigung kundenspezifischer Bauteile mit CNC-Werkzeugen an.
GenerativesDesign unterstützt Designer und Hersteller beim Entwickeln von Lösungen, die spezielle Planungsvorgaben erfüllen. Auch für die Maßanfertigung bietet die Technologie erhebliche Vorteile. Eine weitere wichtige Komponente sind die bereits erwähnten digitalen Zwillinge. Arbeitet ein Bauunternehmen beispielsweise mit einem externen Hersteller von Fertigbädern zusammen, wird letzterer dank des digitalen Zwillings in Echtzeit über Änderungen an den Abmessungen oder Ähnliches informiert.
Im analogen Zeitalter wurden Bauprojekte vor dem ersten Spatenstich bis ins Detail durchgeplant. Nachträgliche Änderungen waren mit einem hohen Kosten- und Arbeitsaufwand verbunden. Digitale Zwillinge sind hingegen lebendige Modelle, die sich laufend weiterentwickeln. Da sie iterativ und agil sind, sind Anpassungen jederzeit problemlos möglich. Wenn der Auftraggeber sich in letzter Minute für eine andere Fassade entscheidet, kann der digitale Zwilling kurzerhand entsprechend angepasst werden, um diese neuen Informationen dann umgehend an die beteiligten Hersteller von Fertigbauteilen weiterzugeben.
In Zukunft wird sich die Maßanfertigung zunehmend als Norm durchsetzen. Das Spektrum der Möglichkeiten reicht von Anbietern, die sich auf die regionsspezifische Nachbearbeitung von Spielfilmen spezialisieren, über Betriebe, die Ersatzteile für Maschinen im additiven Fertigungsverfahren bedarfssynchron herstellen, bis hin zu Herstellern verschiedener Modularkomponenten für Bauprojekte.
3. Virtuelle Gestaltung
Mithilfe digitaler Zwillinge und der virtuellen Umgebungen, die durch Extended Reality (XR) – ein Sammelbegriff für Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR) – möglich werden, können Gestalter ihre Entwürfe in Form von immersiven Erfahrungen modellieren. Bei der virtuellen Gestaltung werden neue Verbindungen zwischen der digitalen und der physischen Welt geschaffen. Digitale Zwillinge dienen zur Echtzeit-Visualisierung der Veränderungen an einem Gebäude oder Produkt. Simulationen des Produktverhaltens unter verschiedenen Umweltbedingungen geben Aufschluss über die Machbarkeit und Funktionstauglichkeit des betreffenden Produkts. Hyperrealistische Darstellungen auf dem Bildschirm oder in der XR-Umgebung entfalten dank visuell reichhaltiger multisensorischer Benutzererlebnisse eine starke Überzeugungskraft. Diese neuartigen Technologien zur virtuellen Gestaltung ermöglichen eine Transformation bisheriger Erwartungen und Erfahrungen.
Dank Multi-User-VR wird nicht nur die „Begehung“ von Gebäuden möglich, die noch gar nicht gebaut sind, sondern auch die Analyse der Ist- und Soll-Zustände laufender Bauprojekte. Projektbeteiligte können ihre Erfahrungen zu einem Gebäude austauschen, ohne es je betreten zu haben. Mithilfe von Simulationen können Rampen und andere Ausstattungsmerkmale getestet sowie die Brand- und Erdbebensicherheit des Gebäudes bewertet werden.
Mithilfe von Tools zur Unterstützung der virtuellen Gestaltung können Simulationen erstellt werden, anhand derer sich testen lässt, wie das Produkt sich unter realen Bedingungen verhalten würde. Daneben kann der Einsatz von digitalen Zwillingen in der Fertigung und Produktentwicklung auch aufzeigen, welche Aspekte des Produktdesigns geeignet sind, den späteren Wartungsaufwand zu verringern bzw. eine effizientere Fertigung zu gewährleisten. Im Automobil- und Flugzeugbau werden digitale Zwillinge bei der Entwicklung neuer Modelle verwendet. Im Energiesektor dienen digitale Repliken von Ölbohrplattformen und anderen komplexen Anlagen zur Analyse potenzieller Schwachstellen.
4. Kontinuierliche Modifizierung
Jenseits von Baustelle, Werkshalle oder Produktionsstudio lassen sich Produkte und Projekte von Eigentümern und Bedienern modifizieren, um beispielsweise ihre Leistung oder Benutzerfreundlichkeit zu verbessern bzw. sie an neue Bedürfnisse anzupassen.
Ein Beispiel hierfür ist die kontinuierliche Überwachung und Optimierung der Gebäudeleistung im laufenden Betrieb anhand von Sensordaten, die in den digitalen Zwilling des Gebäudes fließen. Diese Daten liefern Erkenntnisse darüber, wie sich beispielsweise durch Modifizierung der HLKK-Anlage oder einen Zeitplan für das Schließen und Öffnen von Fenstern die Energieeffizienz des Gebäudes verbessern ließe. Möglicherweise können auf diese Weise auch zu ersetzende Gebäudekomponenten oder zu aktualisierende Softwarelösungen innerhalb des Gebäudes identifiziert werden.
Die Elektrofahrzeuge von Tesla veranschaulichen, wie ein Fertigungsprodukt durch Datenüberwachung kontinuierlich modifiziert werden kann. Das Betriebssystem der Fahrzeuge wird laufend durch neue Funktionen und Erweiterungen ergänzt; anhand der erfassten Daten werden Aktualisierungen etwa an den Selbstfahr-Funktionen vorgenommen. Auch das vernetzte Display der Heimtrainer von Peloton wird ständig um neue Funktionen erweitert – gerade in hart umkämpften Märkten sind kontinuierliche Optimierungen bereits zur Notwendigkeit geworden, um die eigenen Produkte von denen der Mitbewerber abzusetzen.