Der digitale Zwilling - eine Einführung

by | 25. Nov 2019 | Digitaler Zwilling

Digitale Zwillinge sind eine der wichtigsten Erfindungen der letzten Jahre - und dennoch fehlt vielen Menschen das Wissen darüber, was ein digitaler Zwilling ist, was er kann und welche Chancen er für eine Vielzahl von Branchen eröffnet. Für den heutigen Blogartikel haben wir uns zum Ziel gesetzt, genau dieses Problem zu ändern.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Kommen wir zur ersten und wahrscheinlich wichtigsten Frage: Was ist überhaupt ein digitaler Zwilling? Nun, der digitale Zwilling ist ein virtuelles Modell eines Prozesses, eines Produkts oder einer Dienstleistung. Der Einfachheit halber bezeichnen wir dieses dargestellte Objekt im Folgenden als „Originalobjekt“. Der digitale Zwilling dient als Bindeglied zwischen der realen und der virtuellen Welt. Wobei dies nicht 100% korrekt ist, da ein digitaler Zwilling auch ein Bild eines digitalen Produkts sein kann. Für die Schaffung eines digitalen Zwillings spielt es außerdem keine Rolle, ob das abgebildete Produkt bereits jetzt existiert oder erst in Zukunft existieren wird.

Der digitale Zwilling kann reale Daten von Sensoren verwenden, um realistische Arbeitsbedingungen oder Maschinenpositionen virtuell zu simulieren. Auf diese Weise können Arbeitsabläufe im Vorfeld analysiert und Fehlerquellen vermieden oder der Verschleiß reduziert werden. Dies führt beispielsweise zu geringeren Ausfallzeiten und einem langsameren Verschleiß der Maschinen. Solche digitalen Zwillinge, die den Lebenszyklus von Produkten, Prozessen oder Dienstleistungen abbilden können, werden in komplexeren Branchen immer notwendiger.

Ein einfaches Beispiel:

Angenommen, Sie haben einen Akku, mit dem Sie Ihr Smartphone und andere Geräte über ein USB-Kabel aufladen können. Wenn dieser Akku über einen digitalen Zwilling verfügt, können Sie im Voraus simulieren, wie oft Sie Ihre Geräte mit einer Akkuladung aufladen können und wie lange Ihr Akku mit der aktuellen Verwendung funktioniert. Möglicherweise kann der Digital Twin auch Fehler in der Verwendung des Geräts erkennen, die die Lebensdauer des Geräts früher oder später erheblich verkürzen würden. Dies dürfte in Zukunft ein interessanter Vorteil sein, insbesondere für Versicherungsunternehmen.

Wie funktioniert ein digitaler Zwilling?

Neben Funktionen wie einer eindeutig zuweisbaren ID benötigt ein digitaler Zwilling drei verschiedene Elemente: das ursprüngliche Objekt, den digitalen Zwilling als virtuelles Objekt und die Informationen, die diese beiden verknüpfen. Das Originalobjekt verfügt über Sensoren, die die wichtigsten Daten für die Optimierung messen. Diese Daten werden an ein System weitergeleitet, wo sie verarbeitet und ausgewertet werden. Auf Basis dieser Daten kann der digitale Zwilling unter anderem zukünftige Werte und aufkommende Probleme simulieren, um die dargestellten Prozesse und Dienstleistungen zu verbessern. Es gibt zwei Möglichkeiten, den digitalen Zwilling mit Daten zu versorgen: mit realistischen Echtzeitdaten, aber auch manuell, um menschliches Fachwissen in die Berechnungen einzubeziehen.

Was sind die Vorteile eines digitalen Zwillings?

Der digitale Zwilling kann dem Unternehmen in jeder Phase des Lebenszyklus eines Objekts helfen. In der ersten Phase, in der es hauptsächlich um Forschung und das „Entwerfen“ eines Objekts geht, kann ein digitaler Zwilling verwendet werden, um die verschiedenen Auswirkungen verschiedener Entscheidungen zu veranschaulichen. Dies ist beispielsweise für die Formel 1 oder den Flugzeugbau interessant, bei denen bereits kleine Änderungen an der Außenschale einen großen Einfluss auf die Aerodynamik und damit auf die Geschwindigkeit und den Kraftstoffverbrauch eines Geräts haben können. Nach der Forschung kommt die Produktion - auch in diesem Teil können digitale Zwillinge dazu beitragen, effizienter zu arbeiten, mit höheren Qualitätsstandards und höheren Erträgen. In der Nutzungsphase kann die Verfügbarkeit optimiert werden.
In der vierten und letzten Phase tritt ein Thema in den Vordergrund, mit dem sich derzeit jedes Unternehmen im Hinblick auf das Unternehmensimage und die externen Auswirkungen auseinandersetzen muss - die Recyclingfähigkeit der Produkte. Digitale Zwillinge können Ihnen helfen, Re- und Upcyclingpotenziale zu identifizieren und umzusetzen. Darüber hinaus kann der digitale Zwilling individuelle Schwachstellen in Ihren Produkten aufdecken, die beseitigt werden können und Ihr Objekt für einen längeren Zeitraum verwendet werden kann.

Ein kurzer Ausblick

In den kommenden Wochen möchten wir unsere Diskussion über den digitalen Zwilling in diesem Blog fortsetzen und vertiefen. Sie lernen die Best Practices sowie realistische Anwendungsmöglichkeiten für Ihr Unternehmen kennen. Wir zeigen Ihnen auch, wie wir, das Team von Tributech, Ihre digitalen Zwillinge verbessern können, um Ihre Prozesse weiter zu verbessern. Bleib dran.


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