Fotorealistische Digitale Zwillinge: schnell, einfach, kostengünstig

Herr Merkel, was verbirgt sich hinter Framence?

Wir haben Framence 2019 mit dem Wissen gegründet, dass dreidimensionale, fotorealistische Digitale Zwillinge einen unschätzbaren Mehrwert für den Betrieb von Fabriken, technischer Anlagen und Installationen bieten. Diese Mehrwerte lassen sich nur realisieren, wenn die Erstellung und Aktualisierung der Zwillinge schnell, einfach und kostengünstig ist. Daher haben wir eine Methode entwickelt, mit der aus einfachen Fotos und mit Hilfe unserer KI-gestützten Software automatisch dreidimensionale, absolut maßhaltige, fotorealistische Digitale Zwillinge von ganzen Umgebungen entstehen. Der Anwender kann den Zwilling in jedem Browser öffnen und ist somit in Sekunden quasi vor Ort in seiner Fabrik.

Welchen Kundennutzen können Sie mit Ihrer Funktionalität für Ihre Kunden sicherstellen?

Ein zentrales Thema bei den meisten unserer Kunden ist die Informationsbereitstellung. Laut verschiedener Studien verbringen Mitarbeiter etwa 20 % bis zu 30 % ihrer Arbeitszeit damit, nach Daten, Unterlagen oder Informationen zu suchen. Bei örtlich verteilten Standorten kommt verschärfend hinzu, dass Kollegen für die Informationsbeschaffung oftmals an Schwesterstandorte reisen müssen – was den Aufwand deutlich nach oben treibt. Dank Google Street View können wir uns heute so gut wie jeden Ort auf der Erde mit wenigen Klicks am Monitor anschauen – und das Gleiche macht FRAMENCE für die Kunden. Aus der Erfahrung wissen wir, dass sehr häufig visuelle Informationen über lokale Gegebenheiten notwendig sind – wie beispielsweise die Einbausituation einer Anlage, den Einbauort eines Sensors, oder ob noch genug Platz für eine Erweiterung ist. Diese Informationen sind aus den Bildern von FRAMENCE direkt im Browser ersichtlich – und dank der Maßhaltigkeit der Modelle, kann der Nutzer bei Bedarf auch direkt im Bild messen.

Durch die Integration einer Zeitmaschine, in der alle Bilder auf der Zeitachse verortet sind, kann der Anwender auch vergangene Situationen sichtbar machen. Wenn ich beispielsweise sehen möchte, wie die Situation vor einem Umbau aussah, muss ich nur auf der Zeitachse navigieren, um mir die entsprechenden Bilder anzuschauen.

Aber neben den rein visuellen und geometrischen Informationen sind auch Daten, die in den unterschiedlichsten Systemen gepflegt und verwaltet werden, von zentraler Wichtigkeit. So können in FRAMENCE alle Daten aus beliebigen Quellen direkt am Verursacher – also dem zugehörigen Objekt im Bild – verortet werden und stehen dem Anwender direkt mit einem Klick zur Verfügung. Für eine Pumpe kann ich unter anderem Anleitungen, Arbeitsaufträge oder Prüfprotokolle hinterlegen, Live-Daten aus der Leittechnik anbinden oder auch Sach- und Stammdaten aus SAP verfügbar machen.

FRAMENCE dient somit unseren Kunden als Single-Point-of-Data-Access, also als eine einfache, intuitive und vor allem die Wirklichkeit repräsentierende Darstellung, über die alle wichtigen Informationen zentral verfügbar sind. Unsere Kunden sparen dadurch enorm viel Zeit und Nerven, da sie die benötigten Informationen in einem Bruchteil der Zeit finden. Auch für Audits ist das hochinteressant.

Welche Rolle spielt dabei Künstliche Intelligenz?

In unseren Zwillingen spielt KI eigentlich schon seit unserer Gründung eine zentrale Rolle. Wir nutzen unter anderem KI-gestützte Methoden, um die vielen Bilder miteinander in Bezug zu setzen, um die Modelle zu erstellen. Hierfür verwenden wir sogenannte Feature-Matching-Verfahren, die identische Pixel in unterschiedlichen Bildern identifizieren.

Ein ganz wichtiger Bereich, in dem wir KI-Verfahren einsetzen, ist die Erkennung von Text innerhalb der Bilder. Die Verknüpfung von Daten mit dem Zwilling erfolgt bei uns, genauso wie bei allen Marktbegleitern, mit Hilfe von sogenannten Points of Interest/Information. Jedoch ist es ein erheblicher und oftmals manueller Aufwand, diese zu erstellen. Wir gehen daher den Weg, dass wir mit Hilfe von KI Typenschilder, Herstellernamen und -bezeichnungen, sonstige unternehmensspezifische Asset-Tags, aber auch Objekte und Anlagen erkennen. Diese automatisierte Erkennung erlaubt es, die Points of Interest automatisch zu setzen und die Zwillinge quasi im Vorbeigehen mit Daten zu füttern und zu beleben. Wenn man sich vor Augen führt, dass sich in typischen Produktionsumgebungen tausende oder gar zehntausende Tags befinden, kann man erahnen, wie viel Zeit die KI hier spart.

Welche Bedeutung nehmen fotorealistische Digitale Zwillinge in der vernetzten Fabrik ein?

Digitale Zwillinge sind schon heute in vielen vernetzten Fabriken unverzichtbar und dienen den unterschiedlichsten, oft sehr produktionsnahen Zwecken. In den letzten Jahren hat sich aber gezeigt, dass es sich bei den Zwillingen oftmals um Insellösungen handelt – das heißt, jeder Anlagenhersteller hat seine eigene Cloud oder seinen eigenen Zwilling, der nicht unbedingt mit den übrigen Anlagen in Verbindung steht. Ebenso werden oft auch nur die zentralen Anlagen und nicht die Umgebung, in der sich diese befinden, dokumentiert.

Wir gehen daher den Weg, dass wir bildbasiert die gesamte Umgebung dokumentieren, mit allem, was sich darin befindet. Vorhandene Zwillinge können einfach in die FRAMENCE-Modelle integriert werden; dies geschieht entweder durch die Verortung von vorhandenen 3D-Modellen oder durch die Verlinkung der Plattform des Anlagenherstellers. Hier ist notwendig zu erwähnen, dass wir die Zwillinge und die darin enthaltenen Informationen nur darstellen. Dieser Ansatz vermeidet nicht nur unnötige Redundanzen in den Daten, sondern stellt auch sicher, dass die Datenhoheit und -sicherheit sowie auch alle Pflegeprozesse immer in der Hand des Fremdsystems verbleiben.

Daten aus Fremdsystemen wie Leit- und Regelsysteme, ERP, Instandhaltungssysteme aber auch Sharepoint-Applikationen oder Dokumentenmanagementsysteme können über einfache Links direkt in der FRAMENCE-Plattform verfügbar gemacht werden und stehen den Nutzern direkt zur Verfügung. Durch die Verwendung von Links stellen wir außerdem sicher, dass die vorhandenen Zugriffsrechte in den Drittsystemen berücksichtigt werden.

Das sind sicher hohe Investitionen – wie rechnet sich das?

Tatsächlich sind die Investitionen für FRAMENCE im Vergleich zu anderen Verfahren überraschend gering. Das notwendige Equipment – handelsübliche Digitalkameras oder sogar Smartphones – ist oft im Unternehmen bereits vorhanden. Und wenn nicht, sind die Anschaffungskosten äußerst gering und einmalig. Dank unserer unkomplizierten Aufnahmemethode können außerdem selbst Laien die Fotos für die Erstellung des Digitalen Zwillings schnell machen. Unternehmen müssen also nicht extra Fachpersonal einstellen.

Die Aktualisierung des Zwillings erfolgt genauso einfach wie die Erstellung, und das sogar per Handy, quasi „on the go“. Dabei läuft unsere Software auf jedem Browser, sodass keine zusätzliche IT-Hardware für die Nutzung angeschafft werden muss. Dadurch ist FRAMENCE eine sehr erschwingliche Lösung, die sich schnell bezahlt macht, indem sie unsere Kunden in die Lage versetzt, effizienter zu arbeiten und ihre Prozesse optimal zu steuern.

Herzlichen Dank für das Gespräch, Herr Merkel!

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