Technische Infrastruktur für digitale Zwillinge - Was ist ein digitaler Zwilling und wie kann dieser genutzt werden?

Ein digitaler Zwilling ist das virtuelle Abbild von materiellen oder immateriellen Objekten. Ziel ist es langfristig, Produkte und Produktionssysteme entlang ihres Lebenszyklus mittels digitaler Zwillinge darzustellen und so eine ganzheitliche Sicht auf einzelne Komponenten und ganze Prozesse zu ermöglichen. Genau auf dieses Thema konzentriert sich das it’s OWL-Projekt „Technische Infrastruktur für Digitale Zwillinge“.

Um im Fertigungsprozess arbeitsfähig zu sein, werden oftmals fiktive Annahmen über die spätere Produktnutzung, die Betriebsbedingungen und Lasten und/ oder Erfahrungswerte genutzt. Annahmen, ältere Datensätze und Erfahrungen spiegeln jedoch nicht immer die Wirklichkeit wider und so kann es dazu kommen, dass die Fertigungs- und Produktqualität leidet. Vom Hoffnungsträger Industrie 4.0 wird langfristig erwartet, dass er die Entwicklungsgrundlage für Fertigungs- und Produktannahmen langfristig verändert. In der Produktion gelten digitale Zwillinge als die Lösung zur Reduzierung von Unsicherheiten.

Digitale Zwillinge sind das virtuelle Abbild von materiellen oder immateriellen Objekten (z.B. Produkten, Dienstleistungen und/ oder Prozesse). Sie bestehen aus Daten und Algorithmen und können über Sensoren mit real existierenden Objekten (z.B. Maschinen oder Anlagen) gekoppelt werden. Sie eignen sich daher ideal als Entwicklungsgrundlage, weil sie die Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen in Echtzeit ermöglichen und Entwickler risikolos mit den Daten simulieren können, ohne den operativen Betrieb zu gefährden. Digitale Zwillinge können auch den Engineeringprozess einer Maschine durch Simulationsmodelle begleiten. Oft liegen Daten von Komponentenherstellern und Lieferanten in einer nicht interoperablen Form „offline“ vor, sodass die Entwicklung und Einbindung automatisierter unterstützender Funktionalitäten helfen, die Daten in einer Anwendung nutzbar zu machen. Diese Vorteile macht sich das Projekt „Technische Infrastruktur für Digitale Zwillinge“ zu nutzen.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Erprobung einer technischen Infrastruktur für digitale Zwillinge, die es ermöglicht, eine prädiktive Wartung der Anlagen zu planen, Prognosen und Daten für zukünftige Anwendungen zu nutzen sowie den Engineeringprozess zu unterstützen. Dadurch können voraussichtlich Einsparpotenziale von über 50 Prozent realisiert werden.

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