Lernen vom digitalen Zwilling

Was ist eigentlich…

Lernen vom digitalen Zwilling

Bild: Epicor Software Deutschland GmbH

Digital twinning ist eine von vielen Technologien, mit denen Industrieunternehmen im Rahmen ihrer Industrie 4.0-Projekte Produkte und Services sowie ihre Produktionsanlagen optimieren und weiterentwickeln. Das ganze Potenzial eines digitalen Zwillings lässt sich erst ausschöpfen, wenn sich die digitalen Abbilder in einer vernetzten Systemlandschaft durchgängig nutzen lassen.
An den Vorteilen industrieller Transformationstechnologien wie Internet of Things (IoT), Big Data, Robotik und Künstliche Intelligenz (KI) scheint es also wenig Zweifel zu geben. Im gleichen Atemzug wird immer öfter der digitale Zwilling genannt. Der ‚digital twin‘ ist das Abbild eines physischen Assets auf einer digitalen Plattform. Damit können Hersteller Daten von Maschinensensoren erfassen, um daraus in Echtzeit Status und Leistungswerte abzuleiten. Sobald Fertigungsbetriebe damit beginnen, IoT-Endpunkte, Geräte und physische Güter mit Sensoren und Erfassungssystemen zu verbinden, können die gewonnenen Daten Einblicke vermitteln, um Prozesse zu optimieren und zu automatisieren. Digitale Zwillinge sind für alle Arten von physischen Produkten möglich – vom Mikrochip bis zum Luxusauto.

Beispiel Prototyping

Naheliegender Einsatzbereich von digital twinning – mit einem enormen Potential für Kosteneinsparungen – ist das Prototyping. Bei der konventionellen Produktentwicklung werden physikalische Prototypen meist erst sehr spät gebaut. Digitale Prototypen hingegen generieren sehr viel früher wichtige Erkenntnisse durch virtuelle Simulationen, Modifikationen können jederzeit und zu minimalen Kosten über den gesamten Entwicklungsprozess erfolgen. Damit reduzieren Fertigungsunternehmen nicht nur Entwicklungszeiten und -kosten, sondern dringen auch in den Bereich der Vorhersage von Ausfallszenarien und potenziellen Ausfallzeiten vor – was eine deutliche Effizienzsteigerung in der Produktentwicklung darstellen kann.

Einblicke gewinnen

Für Fertigungsunternehmen sind digitale Zwillinge zudem interessant, um die Produktivität zu steigern – etwa indem sie es ermöglichen, den Bau von Produktionsstätten zu überwachen, Anlagen zu steuern und Endprodukte zu prüfen. Zu diesem Anwendungsbereich gehört auch die vorausschauende Wartung beziehungsweise Predictive Maintenance. Kontinuierliche Maschinenzustandsdaten von Sensoren dienen zur Berechnung von Bauteilverschleißraten, Produktionslasten und Lebensdauer. Digital twinning vereinfacht es dabei, den optimalen Zeitpunkt für die Wartung zu bestimmen und so Kosten für größere Reparaturen sowie vorzeitige oder unnötige Wartungsarbeiten zu vermeiden. Ist in der Produktion jedes einzelne physikalische Gerät der Anlagen virtuell repräsentiert, haben Hersteller plötzlich eine Fülle von Daten über Produktionsprozesse und Leistungswerte zur Hand.

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