Vor diesem Hintergrund entstand der Anspruch, Simulation neu zu denken – nicht als isoliertes Analysewerkzeug, sondern als integralen Bestandteil der operativen Optimierung. Ziel war ein digitaler Zwilling, der reale Produktionsbedingungen präzise abbildet, in kurzer Zeit belastbare Ergebnisse liefert und aktiv zur Verbesserung von Prozessen beiträgt.
Der digitale Zwilling hat sich bei Krones aus einer konkreten industriellen Anforderung entwickelt. In der Planung und Optimierung von Abfüll‑ und Verpackungsanlagen waren Simulationen bereits etabliert, stießen jedoch bei steigender Komplexität an ihre Grenzen. Insbesondere bei anspruchsvollen Strömungs‑ und Fluidprozessen in der Getränkeindustrie dauerten Simulationsläufe häufig mehrere Stunden. Für schnelle Entscheidungen im Engineering und eine flexible Produktionssteuerung war das zu wenig.
Agentic Digital Twins: Simulation und KI im Zusammenspiel
Gemeinsam mit Ansys (Teil von Synopsys), CADFEM, Microsoft, NVIDIA und SoftServe entwickelte Krones eine neue Generation agentenbasierter digitaler Zwillinge. Diese sogenannten Agentic Digital Twins vereinen physikalisch hochgenaue Echtzeitsimulationen mit KI‑gestützten Entscheidungs‑ und Optimierungsfunktionen. Der digitale Zwilling führt Simulationen eigenständig durch, analysiert und bewertet die Ergebnisse.
Anstelle einzelner Simulationsläufe arbeitet der digitale Zwilling kontinuierlich und automatisiert, reagiert auf Veränderungen im Prozess und passt die Produktionsparameter laufend an. Die Automatisierungstiefe erreicht damit ein neues Niveau und eröffnet Möglichkeiten, die bislang nur mit erheblichem manuellem Aufwand realisierbar waren.
Technologischer Fortschritt durch Cloud und beschleunigtes Computing
Ein wesentlicher Fortschritt liegt in der drastischen Reduzierung der Rechenzeit. Simulationen, die früher mehrere Stunden in Anspruch nahmen, können heute innerhalb weniger Minuten ausgeführt werden. Ermöglicht wird dies durch den Einsatz der Microsoft‑Azure‑Cloud in Kombination mit der NVIDIA‑Plattform für beschleunigtes Computing. Hochgradig parallelisierte GPU‑Rechenprozesse und die kontinuierliche Echtzeit‑Synchronisation der Modelle sorgen dafür, dass Optimierungen nicht nur schneller berechnet, sondern auch nahezu unmittelbar angewendet werden können.
Diese Geschwindigkeit verändert den praktischen Einsatz von Simulation grundlegend. Optimierungen lassen sich direkt während des laufenden Betriebs berechnen und umsetzen, ohne lange Vorlaufzeiten oder komplexe manuelle Eingriffe. Der digitale Zwilling wird damit vom Planungstool zum aktiven Bestandteil der Produktion.
Mehrwert für die Getränkeindustrie
Besonders relevant ist die Technologie für die Getränkeindustrie, in der komplexe Strömungs‑ und Fluidprozesse ein präzises Echtzeitmanagement erfordern. Sie kann darüber hinaus zu messbaren Einsparungen bei Energie und Ressourcen, stabileren Produktionsabläufen sowie verkürzten Instandhaltungszyklen und geringeren Stillstandszeiten führen.
Gleichzeitig unterstützt der digitale Zwilling die Entwicklung neuer Anlagen und Linien. Szenarien können schneller bewertet, Varianten effizienter verglichen und Entscheidungen fundierter getroffen werden. Der Ansatz zahlt damit sowohl auf Effizienz als auch auf Qualität und Nachhaltigkeit ein.
Internationale Anerkennung durch den MIMA
Für dieses Projekt wurde die Krones AG beim diesjährigen Microsoft Intelligent Manufacturing Award (MIMA) als Overall Winner ausgezeichnet. Der Award wird jährlich von Microsoft und der Strategieberatung Roland Berger verliehen und zählt zu den wichtigsten Auszeichnungen im Bereich industrieller Digitalisierung im EMEA‑Raum. Die Jury würdigte insbesondere die Verbindung von künstlicher Intelligenz, hochpräziser Simulation und industrieller Anwendbarkeit.
„Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir neue Maßstäbe in der Getränkeindustrie“, betont Markus Tischer, Vorstandsmitglied der Krones AG. Die Agentic Digital Twins zeigen, dass KI‑basierte Optimierung längst keine Zukunftsvision mehr ist, sondern ein praxisrelevanter und wirtschaftlich wirksamer Bestandteil moderner Produktion.
Ein Schritt in Richtung autonome Produktion
Der digitale Zwilling ist bei Krones kein isoliertes Innovationsprojekt, sondern Teil einer langfristigen technologischen Entwicklung. Die neue Generation agentenbasierter Zwillinge eröffnet Perspektiven für verkürzte Inbetriebnahmen, datengetriebene Leistungserbringung und nachhaltigere Produktionsprozesse. Gleichzeitig markiert sie einen wichtigen Schritt in Richtung zunehmend autonomer Fertigungssysteme, in denen Analyse, Entscheidung und Umsetzung eng miteinander verzahnt sind.
