Digitaler Zwilling

Laut Zwillingsforschung sind es nicht nur die genetischen Merkmale, die Zwillinge gleich fühlen, denken und handeln lassen, sondern auch die äußeren Einflüsse ihrer Umwelt spielen eine bedeutsame Rolle. Gemeinsame Erfahrungen prägen das Zwillingspaar auf identische Art und Weise. Die Wissenschaft forscht zu dem Phänomen seit nunmehr 150 Jahren. Die Forschung  zum virtuellen Pendant, dem sogenannten Digitalen Zwilling, steckt hierzu vergleichsweise noch in den Kinderschuhen.

Ein Digitaler Zwilling repräsentiert ein reales Objekt in der digitalen Welt. Hierbei kann es sich um materielle oder immaterielle Objekte handeln. Ein Digitaler Zwilling basiert auf Daten und Algorithmen und ist über Sensoren und Aktoren in Echtzeit mit der realen Welt gekoppelt. Durch die Kopplung mit realen Daten, wie Umgebungsbedingungen oder Maschinendaten, erlauben Digitale Zwillinge die Durchführung von Analysen und Simulationen. Für die Digitalisierung von Produktionsprozessen stellen Simulations-, Analyse-, Produktions- und Entwicklungsprozesse mit Digitalen Zwillingen eine wichtige Basis dar und begleiten den kompletten Entwicklungs-, Produktions- und Betriebslebenszyklus eines Produktes oder Services.

Die Wertschöpfung war bislang ausschließlich auf die reale Welt zugeschnitten. Mit dem Digitalen Zwilling wird nun die Möglichkeit geschaffen, dass Unternehmen Informationen aus dem wahren Produktleben gespiegelt bekommen und diese weiterverarbeiten, optimieren und anpassen können. Konzepte lassen sich im Vorfeld validieren und Prozesse oder Produkte in virtuellen Umgebungen simulieren und optimieren. Die Gefahr von Fehlern oder Störungen in realen Prozessen kann damit erheblich reduziert werden und Effizienzpotenziale gehoben werden. Infolgedessen ist ganz klar eine Qualitäts- und Effizienzsteigerung in der Produktion zu erkennen. Darüber hinaus sinken Entwicklungs- und Einführungszeiten der Produkte oder Prozesse und die Gesamtflexibilität steigt. Der Digitale Zwilling eröffnet Unternehmen somit zahlreiche Möglichkeiten, Wertschöpfungsprozesse auf ein anderes Level zu heben und neue Geschäftsfelder zu erschließen.

Wir unterstützen unsere Kunden dabei, welche Daten erfasst, wie diese verwendet und schließlich in die Organisation zurückgespielt werden. Vor allem die Analyse zur Verwendung der Daten erfordert umfangreiche Kenntnisse der Geschäftslogik und zudem eine detaillierte Prozessexpertise. Ingenics versteht sich als Digitaler Architekt, der seine Kunden bei allen Schritten der Digitalen Transformation begleitet. Oder anders ausgedrückt, wir kennen uns mit den digitalen Aspekten der Produktion aus und unser langjähriges Prozess-Know-how ermöglicht es uns, digitale Potenziale beim Kunden zu identifizieren und kontinuierlich aufzubauen. Bei allen technologischen Aspekten dürfen wir aber auch nicht vergessen, die Mitarbeitenden mitzunehmen. Denn nur so können die Erkenntnisse aus einem Digitalen Zwilling ganzheitlich umgesetzt werden.

Der digitale Produktzwilling entsteht bereits im Stadium der Definition und des Designs eines geplanten Produkts und ermöglicht durch die Erfassung der Nutzungsdaten wertvolle Erkenntnisse bezüglich der Kundenbedürfnisse. Diese Daten wiederum fließen in die Produktentwicklung ein. Darüber hinaus liefert das digitale Abbild des Produkts dem Hersteller Informationen über Baubestandteile und Konfigurationen. Somit werden spätere Fehleranalysen oder das Aufspielen eines Softwareupdates möglich, ohne das Produkt selbst vor sich zu haben.

Der digitale Anlagenzwilling bildet den Einsatz von Maschinen und Anlagensteuerungen bis hin zu ganzen Fertigungsstraßen in einer virtuellen Umgebung ab und ermöglicht eine Validierung, wie gut ein Fertigungsprozess funktioniert und wo es Optimierungsbedarf gibt.

Beim digitalen Prozesszwilling werden Informationen der Prozesse – beispielsweise Bearbeitungs- oder Logistikprozesse, aber auch mehrere Prozessschritte oder manuelle Prozesse – digital abgebildet. Ein solcher Prozesszwilling kann eine einfache Datenbank bis hin zu einem komplexen 3D-Modell sein. Die damit erzielte Transparenz erleichtert es, Prozesse zu überwachen, zu analysieren, zu automatisieren und auch Veränderungen im Prozess zu simulieren.