11/03/2021

Was ist ein Digitaler Zwilling?

Im Rahmen der Industrie 4.0 stolpert man häufig über den Begriff Digitale Zwillinge (engl. Digital Twins), denn diese sind eine Grundvoraussetzung für das Funktionieren von Industrie 4.0. Doch was ist überhaupt ein Digitaler Zwilling?

Ein Digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild von einem Objekt aus der realen Welt. Dieses digitale Abbild wird durch eine große Menge an Daten aus der Wirklichkeit erstellt. Bei diesen Daten handelt es sich zum einen aus beschreibenden Merkmalen (z.B. Modell, Farbe, Konstruktionszeichnungen und Bilder) und zum anderen aus Daten, die während der Nutzung des Objektes im Betrieb von Sensoren erfasst werden.

Die Anwendung von Digitalen Zwillingen ist in vielen verschiedenen Bereichen möglich. Im Bereich Produktion können Digitale Zwillinge für Produkte, Maschinen und Prozesse eingesetzt werden und bilden eine Grundvoraussetzung für das Funktionieren von Industrie 4.0. Mit einem Digitalen Zwilling lernen Systeme, Prozesse und Produkte zu kommunizieren. Des Weiteren vereinfachen Digitale Zwillinge die Umsetzung von sich selbst optimierenden Systemen, denn sie besitzen die Fähigkeit, steuernd auf ein System einzuwirken.

Ein Digitaler Zwilling bietet Entscheidungshilfen in jeder Phase des Produktlebenszyklus. Bereits in der Planung kann ein Digitaler Zwilling erstellt werden, bevor das physische Objekt in der realen Welt existiert. Dadurch kann die Anwendung virtuell schon in der Konzeptions- und Designphase getestet werden und trägt dazu bei, Fehler im Vorfeld zu vermeiden und Optimierungen zu unterstützen.

Durch eine Datenkopplung zwischen dem Digitalen Zwilling und dem realen Objekt kann der aktuelle Zustand abgebildet und das Verhalten vorhergesagt werden. Mitarbeiter können über den Digitalen Zwilling in Echtzeit sehen, was in der Wirklichkeit passiert und Simulationen zu Risikoabschätzungen, Vorhersagen oder Gefahrenbehebungen durchführen, um z.B. bei Produktionsanlagen Ursachen von Qualitätsproblemen festzustellen und frühzeitig Wartungsarbeiten zu erkennen.

Erfahren Sie in diesem Zusammenhang mehr über Verwaltungsschale als Grundkonzept zur Umsetzung von Industrie 4.0.



Quellen:

  1. Fraunhofer IESE. (o. J.). Digitaler Zwilling—Erfolgsfaktor für das Virtual Engineering. Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE. Abgerufen 12. November 2021, von https://www.iese.fraunhofer.de/de/leistungen/digitaler-zwilling.html
  2. Fraunhofer ISST. (2019, Mai 29). Digitaler Zwilling als zentrale Voraussetzung für den Erfolg von Industrie 4.0. https://www.youtube.com/watch?v=ea8Eqwc7OPY
  3. it’s OWL. (2020, Mai 13). Digitaler Zwilling: Lösungsansätze und Anwendungen. https://www.youtube.com/watch?v=rg3mCUzITDo