Was ist ein digitaler Zwilling (Digital Twin)?
Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts, Systems oder Prozesses. Es handelt sich um eine exakte digitale Nachbildung, die durch die Sammlung und Integration von Daten über das reale Objekt erstellt wird. Diese Daten können aus verschiedenen Quellen stammen, einschließlich Sensoren, die in das physische Objekt integriert sind, historische Daten und real-time Datenströme.
Ein digitaler Zwilling hat folgende Hauptmerkmale:
- Virtuelle Darstellung: Er stellt das physische Objekt in einem digitalen Format dar, oft in 3D oder als detailliertes Modell, das alle relevanten Eigenschaften und Funktionen des Originals beinhaltet.
- Datenerfassung und -integration: Der digitale Zwilling sammelt kontinuierlich Daten aus dem physischen Objekt. Diese Daten umfassen Informationen wie Betriebsbedingungen, Leistung, Zustand und Umgebungseinflüsse.
- Analyse und Simulation: Mit Hilfe der gesammelten Daten kann der digitale Zwilling genutzt werden, um Analysen durchzuführen und Szenarien zu simulieren. Dies ermöglicht es, mögliche Probleme frühzeitig zu erkennen, Optimierungen vorzunehmen und Entscheidungen zu treffen, die auf fundierten Daten basieren.
- Feedback-Schleifen: Durch die bidirektionale Kommunikation zwischen dem physischen Objekt und seinem digitalen Zwilling können Änderungen und Anpassungen in Echtzeit vorgenommen werden. Dies führt zu einer ständigen Verbesserung und Anpassung des Systems.
Die Anwendungsbereiche von digitalen Zwillingen in der Industrie 4.0 sind vielfältig und umfassen unter anderem die Fertigungsindustrie, das Gesundheitswesen, die Stadtplanung, den Automobilindustrie und die Energiebranche. Beispiele sind die Überwachung und Wartung von Maschinen und Anlagen, die Optimierung von Produktionsprozessen, die Verbesserung der Patientenversorgung und die Planung von städtischen Infrastrukturen.
Die Rolle des digitalen Zwillings
Der digitale Zwilling entsteht bereits lange bevor das Endprodukt physikalisch vorhanden ist. Die Voraussetzung ist eine möglichst perfekt strukturierte Datenbasis im PDM-System, in dem alle vorhandenen Informationen wie Produktstrukturen, 3D- und Metadaten hinterlegt sind. Der digitale Zwilling begleitet sein reales Gegenstück bis zur Verschrottung. Im Service-Fall lassen sich die benötigten Informationen direkt dort entnehmen. Etwaige Probleme werden im digitalen Zwilling dokumentiert und können als Wissensbasis für alle Produkte, die die gleichen Teile verbaut haben, verwendet werden.
Innovative Technologien für Digital Twins
Digitaler Zwilling ist dabei nicht gleich digitaler Zwilling: Die digitalen Abbildungen können aus allen Daten entstehen. Um einen digitalen Zwilling zu erstellen, werden z.B. Echtzeitdaten durch Softwareanalyse und auch Künstliche Intelligenz verarbeitet. Die mit Sensoren gesammelten Daten können dann dazu verwendet werden, einen Zwilling zu generieren, der genau vorhersagen kann, wie die Produkte, Prozesse oder Systeme funktionieren. Dies ist zu einer Grundvoraussetzung in der modernen, digitalen Produktentwicklung geworden und wird unter anderem in der Automobilindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, um Innovation und Leistung zu fördern.
Die invenio Virtual Technologies: Pionier bei digitalen Zwillingen
Die invenio Virtual Technologies hat sich auf digitale Zwillinge auf Basis von 3D-Daten spezialisiert und gehört damit zu den führenden Anbietern von DMU-Software für den digitalen Zwilling in der digitalen Produktentwicklung. Unter anderem überwacht ihn die VT-Technologie auf Qualität und Veränderung. Zu den größten Vorteilen des digitalen Zwillings zählen die fortschrittlichen Analyse-, Überwachungs- und Prognosefähigkeiten. Gerne unterstützen wir Sie bei ihren individuellen Anforderungen und Use-Cases. Zahlreiche Kunden vertrauen auf die langjährige Erfahrung der invenio VT. Die VT verbindet flexible Technologie und intelligente Algorithmen mit dem digitalen Zwilling.
Qualitätskontrolle und Veränderungsmanagement
Die invenio VT arbeitet oftmals für und mit Produktentwickler:innen. Viele Kunden haben ihre individuellen Visionen, entwickeln oder konstruieren Produkte selbst und bauen daraus ihre digitalen Zwillinge. Im Hintergrund prüft die VT-Software auf Basis der 3D-Daten, ob sich das Produkt gemäß den Anforderungen durch virtuelle geometrische Absicherung kollisionsfrei bauen lässt. Leistungsstarke Algorithmen berechnen auch Big Data in kürzester Zeit. Intelligente Regeln sortieren und bereiten große Datenmengen auf, offene Schnittstellen stellen durchgängige Prozesse sicher. Dadurch gewährleistet die invenio VT mit ihrer Technologie einen zukunftsorientierten und intelligenten Umgang mit Massendaten.
