Digitaler Zwilling – seine steigende Relevanz für die Industrie 4.0

Wenn wir Maschinen für eine vernetzte Welt entwickeln, kann der traditionelle Werkzeugkasten des Betriebsleiters oder Ingenieurs ziemlich leer aussehen. Da unsere Anlagen und Systeme immer komplizierter werden, muss sich auch die Art und Weise, wie wir für sie entwickeln, sie verwalten und warten, weiterentwickeln.

Wir brauchen Werkzeuge, die den neuen Realitäten von softwaregesteuerten Produkten gerecht werden, die von der digitalen Disruption angetrieben werden. Hier kommt der digitale Zwilling (Digital Twin) ins Spiel. Es ist ein technologischer Sprung durch den Spiegel in das Herz der physischen Assets. Digitale Zwillinge geben uns einen Einblick in das, was mit physischen Vermögenswerten jetzt und weit in der Zukunft passiert oder passieren kann.

Ein digitaler Zwilling ist im Wesentlichen ein Computerprogramm, das Daten aus der realen Welt verwendet, um Simulationen zu erstellen, die vorhersagen können, wie sich ein Produkt oder ein Prozess verhalten wird. Diese Programme können das Internet der Dinge (Industrie 4.0), künstliche Intelligenz und Software-Analysen integrieren, um den Output zu verbessern. Mit der Weiterentwicklung des maschinellen Lernens und Faktoren wie Big Data sind diese virtuellen Modelle zu einem Grundnahrungsmittel im modernen Engineering geworden, um Innovationen voranzutreiben und die Leistung zu verbessern.

Kurz gesagt, die Erstellung eines solchen Modells, beim Einsatz des digitalen Zwillings, kann die Verbesserung strategischer Technologietrends ermöglichen, kostspielige Ausfälle in physischen Objekten verhindern und durch die Verwendung fortschrittlicher Analyse-, Überwachungs- und Vorhersagefunktionen auch Prozesse und Dienstleistungen testen.

Es gibt mehrere Arten von Simulatoren für digitale Zwillinge.

Produkt-Zwillinge

Dies sind digitale Modelle von separaten Produkten. Hersteller erstellen diese virtuellen Modelle und untersuchen das Produkt unter verschiedenen Bedingungen. Alle notwendigen Änderungen am Produkt können auf der Ebene des Einzelprodukts vorgenommen werden, bevor die Produktionslinie erstellt und ein physisches Produkt hergestellt wird. Dies führt zu einem effizienteren Design und reduziert sowohl die Herstellungskosten als auch die Zeit bis zur Markteinführung.

Ein digitaler Zwilling besitzt deshalb einen enormen Mehrwert für viele Unternehmen, da dieser in fast allen Branchen und Use-Cases einsetzbar ist. Wir möchten einige Beispiele für den Einsatz des digitalen Zwillings vorstellen.

Die große Anzahl an Vorteilen, die aus dem Einsatz eines digitalen Zwillings resultieren können, sprechen für das Konzept. Wir möchten auf die wesentlichen Vorteile näher eingehen.

Kostengünstige Produktion eines fehlerfreien Produkts

Der Prozess, ein Produkt vom Reißbrett in den Ausstellungsraum zu bringen, kann teuer sein. Jede Iteration des Produkts beinhaltet mehrere Schritte und Arbeitskosten. Mit digitalen Zwillingen ist ein Unternehmen in der Lage, bestehende oder potenzielle Fehler während der Produktion zu reduzieren, indem es den Ingenieuren die Möglichkeit gibt, das Produkt in einer virtuellen Umgebung zu testen und zu simulieren. Es ist wesentlich kostengünstiger, Fehler in einer virtuellen Umgebung zu korrigieren als in einer realen. Die Hersteller sind in der Lage, alle möglichen Risiken bei der Ausgabe zu eliminieren und sicherzustellen, dass das Produkt, sobald es auf den Markt kommt, wie vorgesehen funktioniert.

Die Vorteile dieser Technologie sind erstaunlich und können für Unternehmen, die sie einsetzen, einen entscheidenden Wandel darstellen. Aber wie bei jeder Technologie wird ein digitaler Zwilling auch von einigen Herausforderungen begleitet, die es zu vermeiden gilt, wenn man sich für diese Technologie entscheidet