Digitale Zwillinge

Der nächste Schritt zu mehr Produktionseffizienz

28. März 2023, 10:50 Uhr | Von Marzena Dobosz, Distrelec

Die transformativen Auswirkungen von Industrie 4.0 führen bei der industriellen Fertigung bereits zu erheblichen Verbesserungen der Betriebseffizienz für Anlagenbesitzer. Die Einführung digitaler Zwillinge dürfte die betriebliche Effizienz und die Flexibilität der Fertigung noch weiter steigern.

Mit dem technologischen Fortschritt wächst auch die Möglichkeit, mehr Effizienz aus einem bereits effektiven Betrieb herauszuholen. KI-Systeme, die Algorithmen des maschinellen Lernens und batterielose Sensoren mit geringem Stromverbrauch nutzen, beginnen bereits, sich in Echtzeit durch Massen von Produktionsdaten zu wühlen.

Ein wichtiger Aspekt, der bisher fehlte, war die Möglichkeit der Simulation und Modellierung von Produktionsanlagen, Prozessen und in vielen Fällen der gesamten Fabrik. Wie bei jedem System oder Prozess, ob es sich nun um eine Betriebskostenberechnung oder eine Verpackungsmaschine handelt, kann ein tieferes Verständnis seiner Funktionen viele Erkenntnisse zutage fördern, die potenzielle Verbesserungen und kommerzielle Vorteile aufdecken können.

Vor Jahrzehnten wurde das Konzept des digitalen Zwillings geboren, um ein digitales Abbild eines Prozesses darzustellen, damit sein Betrieb zu Budgetierungs- und Planungszwecken simuliert und modelliert werden kann. Die Erstellung eines digitalen oder virtuellen Abbilds einer physischen Produktionsanlage erfordert jedoch immense Datenmengen. Mit dem Vormarsch von Industrie 4.0, IIoT und jetzt KI ist ein digitaler Zwilling für industrielle Anwendungen möglich

Die Vorteile
eines digitalen Zwillings

Es gibt keine einheitliche Definition von einem digitalen Zwilling, da er viele Bedeutungen hat. Es kann sich, wie bereits erklärt, um einen Prozess mit maschinellen und menschlichen Interaktionsabläufen handeln. Es kann aber auch ein System wie zum Beispiel ein Flughafengepäckabfertigungssystem oder auch nur ein einzelnes Element in der industriellen Automatisierung sein, z. B. ein Roboter. Roboter-Entwicklungsteams verwenden einen digitalen Zwilling ihres Produkts, um die Weiterentwicklung und den Betrieb zukünftiger Roboter zu unterstützen.

Egal, wovon Sie einen digitalen Zwilling erstellen, die Chancen stehen gut, dass er Ihnen Einblicke gewährt, die Sie auf keine andere Weise gewinnen können. Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild, das mit einer Software und einer Vielzahl von Daten erstellt wird. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet könnte es sich um ein mathematisches Modell handeln, das die Simulation des physischen Gegenstands ermöglicht.

Obwohl digitale Zwillinge Möglichkeiten zur Simulation und Modellierung bieten, haben sie noch viel mehr Vorteile. Ein digitaler Zwilling ist eine kontinuierliche Lernplattform oder ein Rahmen, von dem aus ein Unternehmen einen Prozess, die Funktion eines Produkts oder ein systemweites Ergebnis auf der Grundlage von realen Daten unterstützen kann.

Die Vorteile können sehr vielfältig sein, von der Steigerung der Produktivität über die Optimierung von Produktionsprozessen bis hin zur Verbesserung der Sicherheit durch die Vorhersage und Vermeidung von Zwischenfällen. Von den Erkenntnissen können sowohl der Eigentümer des digitalen Zwillings als auch die Dienstleister profitieren, die an der Bereitstellung der Dienste beteiligt sind, um Risiken zu minimieren und kostspielige Ausfallzeiten zu verringern.

Digitale Zwillinge können auch in der Ausbildung eingesetzt werden, damit neue Mitarbeiter die Funktionsweise eines Prozesses und das Zusammenspiel der Teilprozesse in einer sicheren Umgebung vollständig verstehen können. In der Planungsphase neuer Produktionsanlagen kann der Zugang zu digitalen Zwillingen die Entwicklung neuer Methoden und die Implementierung von Anlagen rationalisieren.

Erste Schritte
mit einem digitalen Zwilling

Die meisten Experten betonen, wie wichtig es ist, mit einem relevanten und angesehenen Branchenanbieter zusammenzuarbeiten, der produzierende Unternehmen in den ersten Phasen der Einführung eines digitalen Partnerschaftskonzepts begleitet. Dabei gibt es viele Aspekte zu berücksichtigen. Soll ein digitaler Zwilling von einer ganzen Produktionslinie erstellt werden oder nur von einer einzelnen Anlage? Zu den wichtigsten Faktoren gehört, welche Daten Sie bereits haben und ob Sie bereits KI- oder maschinelle Lernsysteme implementiert haben. Schneider Electrichat beispielsweise hat eine Platform entwickelt, die den gesamten Lebenszyklus einer Anlage abdeckt, um zu bestimmen, wie die Daten verwaltet werden.