Referenzmodell und digitale Zwillinge
Um diese Infrastruktur (siehe Bild) für Anwendungen abstrahiert und einheitlich mit definierten Modellen und Schnittstellen nutzbar zu machen, baut auf der Infrastruktur ein Referenzmodell auf. Dieses stellt einzelne Systeme mit digitalen Zwillingen in Form von Verwaltungsschalen mit ihren Fähigkeiten, Eigenschaften, Daten, Verhalten und Schnittstellen dar. Durch Zusammenfügung der Komponenten-, Ressourcen-, Prozess- und Produktmodelle und weiteren Entitäten ergibt sich ein offenes Gesamtmodell der Produktion bis hin zu Zulieferketten über definierte Schnittstellen. Informationen werden somit durch Verwaltungsschalen in einem durchgängigen Datenmodell von der Planung bis zum Betrieb verknüpft abgebildet. Durch die angestrebte Standardisierung und Detaillierung der Verwaltungsschale werden Schnittstellen zu weiteren Gegenständen vereinheitlicht, Interoperabilität ermöglicht und Zusammenhänge ermittelt, virtuell abgebildet, mit Informationen vernetzt und Wissen generiert. Durch die Selbstbeschreibung der Gegenstände können nicht nur die physischen Fertigungsprozesse adaptiert, sondern auch die dazugehörige Informationsverarbeitung durch darauf aufbauende Anwendungen angepasst werden. Durch Hinzufügen der selbstbeschreibenden Hardware kann diese nach dem Plug-and-Work-Prinzip in das Produktionssystem integriert werden.
Neue Applikationen möglich
Mithilfe des entstehenden Systems sollen Innovationszyklen wie in der IT möglich werden – durch ein Dev-Ops-System zwischen Engineering und der Ausführung im Produktionssystem, das automatisch generierte Software auf Basis digitaler Zwillinge in einem technischen Ökosystem nutzt. Dabei können Anwendungen nicht nur software-gestützt entwickelt und in realen Systemen getestet werden, sondern sollen in Zukunft software-getrieben generiert und auf virtuellen Systemen, wie im Fall von Bearbeitungsprogrammen z.B. in Echtzeit-Simulationen, vor der realen Ausführung validiert und optimiert werden. Im Software-defined Manufacturing steckt das Potenzial für ein neues Produktionsparadigma, das Wandlungsfähigkeit und Effizienz in eine volatilen Produktion kennzeichnet.