Digitaler Zwilling

Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objektes aus der realen Welt. Es ist dabei unerheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder erst zukünftig existieren wird.

Diese Methode ermöglicht einen übergreifenden Datenaustausch zwischen dem realen Objekt und dem digitalen „Vertreter“ und darauf basierend zusätzliche Simulations- und Rekonfigurationsoptionen, die erst durch das digitale Abbild und die Schnittstellen zwischen digitalem und realem Zwilling möglich werden.

Der digitale Zwilling beschreibt so nicht nur den jeweils aktuellen Zustand des realen Objektes, sondern über Algorithmen auch dessen Verhalten und Eigenschaften. Veränderungen am digitalen Zwilling können darüber hinaus auch den Zustand und das Verhalten des reales Objekts verändern, solange die physikalischen Grenzen nicht überschritten werden.

Eines der wichtigsten Einsatzgebiete für digitale Zwillinge ist die Produktionstechnik. Digitale Zwillinge bilden hier Anlagen übergreifend und über den gesamten Lebenszyklus (Design , Erstellung, Betrieb und Wiederverwertung) ab. Schon während der Planung können Ingenieure Simulationsmodelle nutzen, um Abläufe zu optimieren. Ist die Anlage in Betrieb, können die gleichen Simulationsmodelle verwendet werden, um Abläufe weiter zu optimieren und um die Produktion jeweils an die aktuellen Anforderungen anzupassen.

Die Verknüpfung von digitalen Modellen mit echten Zustandsdaten erlaubt, Fabriken leistungsfähiger und Produkte kundenorientierter zu machen. Per Simulation und kontinuierlichem Monitoring gewonnene, optimierte Parameter werden dabei zurück an die Anlage übertragen und die Produktion mit diesen fortgeführt. So können optimierte Anlagenkonfigurationen ermittelt und ohne manuellen Aufwand eingesetzt werden – sogar in Echtzeit. In der Betrachtung eines ganzen Fertigungsnetzwerks werden durch die Verknüpfung der Anlagendaten mit dem geplanten Produktionsprogramm Leistungsgrenzen und Engpässe frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet.

Durch den Einsatz digitaler Zwillinge ergeben sich so auch zusätzlich Geschäftsmodelle für Anlagenhersteller. Diese profitieren dann selbst von den Datenrückflüssen und können Erkenntnisse aus einem individuellen Anwendungsfall auch auf die Anwendungen anderer Kunden übertragen.

Es ist auch möglich, Produkten mithilfe digitaler Zwillinge selbst nach Herstellung und Verkauf weitere Updates und Zusazufunktionen zu spendieren – gegebenenfalls gegen Aufpreis und nach Bedarf des Kunden. So kann Tesla per Software-Update aus der Ferne zusätzliche Fahrassistenzfunktionen auch für Altfahrzeuge freischalten, das Bremsverhalten per Update nachbessern oder (auch nach dem Kauf und der Festlegung auf ein bestimmtes Modell) ein kostenpflichtiges Performance-Upgrade freischalten. Ganz ähnlich können künftig Fertigungssysteme und Fertigungsmaschinen vom Hersteller mit Updates und Upgrades versehen werden, die vorher am digitalen Zwilling entwickelt und getestet wurden.

(mit Material von Wikipedia)