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Haben Sie schon einen Digitalen Zwilling?

Haben Sie Schon Einen Digitalen Zwilling?

Nein, damit meinen wir nicht einen Klon oder einen Avatar, der Sie in der digitalen Welt á la Ready Player One darstellt. Digitale Zwillinge sind vielmehr eine Entwicklung, welche vor allem in der Produktion, aber auch in der Immobilienwirtschaft, zu großer Effektivitätssteigerung führen wird. Was es genau damit auf sich hat, welche Vorteile sich dahinter verbergen und wo Digital Twins bereits eingesetzt werden, erfahren Sie jetzt!

Digital Twin – eine kurze Definition

3D ModellWenn Sie eine visuelle Nachbildung oder ein 3D-Modell eines Produktes auf Ihrem Computer besitzen, dann haben Sie leider noch keinen Digital Twin. Der Digitale Zwilling ist vielmehr ein virtuelles Modell, welches ein Produkt, eine Dienstleistung oder einen Prozess aus der realen Welt darstellt, unabhängig davon, ob das Objekt bereits existiert oder sich erst in der Entwicklung befindet.

Diese virtuellen Objekte werden durch Daten mit der realen Welt verbunden. Diese Daten werden mit Hilfe von Sensoren und Schnittstellen an vergleichbaren realen Objekten gemessen und an das virtuelle Modell geschickt, sodass sich das virtuelle Objekt in der Simulation genauso verhält wie das reale Objekt in der realen Welt. Daher besteht ein Digital Twin immer aus drei Elementen: Ein reales Objekt, ein digitaler Zwilling im virtuellen Raum und Informationen, welche beide Objekte miteinander verbindet.

Ein Blick zurück – wer hat‘s erfunden?

Das waren in diesem Fall nicht die Schweizer, sondern wie so oft im Technologie-Bereich die Amerikaner. 2002 hat Michael Grieves an der University of Michigan zum ersten Mal den Begriff Digital Twins verwendet. Doch erst neuste Entwicklungen wie Cloud Computing, Sensorik und Big Data haben dazu geführt, dass Digitale Zwillinge erst langsam zur Realität werden. Interessant ist dabei, dass der Begriff Digital Twin mittlerweile aber eher aus dem deutschsprachigen Raum bekannt ist und im angelsächsischen Sprachraum eher selten Verwendung findet.

Hier können Digitale Zwillinge eingesetzt werden

Digitale Zwillinge sind vor allem für die Industrie 4.0 von großer Bedeutung, da sie die Produktion effizienter gestalten. Aber auch in anderen Branchen und Bereichen sind Digital Twins ein großer Vorteil. So kann in der Immobilenbranche dank eines Digitalen Zwillings das Building Information Modeling (BIM) in allen Lebenszyklen die Arbeit erleichtern.

Daher ist es nicht überraschend, dass das Beratungsunternehmen Gartner erwartet, dass bis 2020 mittels 21 Milliarden angeschlossener Sensoren und Schnittstellen Digitale Zwillinge in Gebäuden, Maschinen und Anlagen für Milliarden von Dingen existieren werden. Der Digitalverband Bitkom geht davon aus, dass dadurch allein in der deutschen Fertigungsindustrie bis 2025 eine Produktivitätssteigerung in Höhe von 78 Milliarden Euro realisiert werden kann.

Vorteile eines digitalen Zwillings im Überblick

Doch welche Vorgänge lassen sich durch Digital Twins realisieren, warum rechnen viele Experten mit so einer hoher Effizienzsteigerung? Wir haben die wichtigsten Vorteile hier im Überblick:

1

Planung & Produktion
Konzepte und Ideen lassen sich durch Digitale Zwillinge bereits vor der Produktion validieren, da sich sowohl Prozesse als auch Produkte in virtuellen Umgebungen ausgiebig testen lassen.

Beispiel: Ein Autohersteller möchte ein komplett neues Fahrzeug entwickeln. Dazu wird ein Digitaler Zwilling erstellt, der zunächst in einer virtuellen Umgebung getestet wird. Ohne das Modell gebaut zu haben, können Sie jetzt testen, ob beispielsweise die Karosserie stabil genug ist und möglichst wenig Luftwiderstand bietet. Sie können Ihr virtuelles Modell immer weiter digital verbessern, um aus den Erfahrungen letztendlich das perfekte Fahrzeug zu bauen. Fehler- oder Störquellen werden so schon vor dem Betriebsstart umgangen.

2

Instandhaltung
Mit Hilfe von Digital Twins lässt sich eine Predictive Maintenance realisieren. Durch die Simulation lässt sich prognostizieren, wann gewisse Komponenten fehlerhaft laufen oder gar ausfallen. Auch der Energieverbrauch kann dadurch optimiert werden.

Beispiel: Stellen wir uns vor, dass die Türen eines Fahrstuhl in der Simulation zehn Jahre lang geschlossen und geöffnet werden. Nach dem simulierten dritten Jahr stellt man fest, dass die Türen fehleranfällig sind. So weiß das Unternehmen, dass seine Fahrstuhltüren etwa nach drei Jahren zu Fehlern neigen und kann frühzeitig eingreifen und Komponenten austauschen, um so Ausfälle zu vermeiden.

3

Fernwartung
Der Einsatz eines Digitalen Zwillings kann Sie auch bei der Wartung unterstützen. Mitarbeiter müssen mittlerweile nicht mehr zu Kunden fahren, um Maschinen zu reparieren. Mit Hilfe eines Digital Twins in Kombination mit Augmented Reality geht das bequem vom Computer aus.

Beispiel: Eine Ihrer Maschinen befindet sich im Stillstand. Sie kontaktieren direkt aus Ihrem Werk heraus den Kundenservice. Dieser ermittelt dank einer Simulation der Maschine aus den letzten Stunden und Tagen die Ursache des Fehlers und kann Sie mittels AR bei der Fehlerbehebung anleiten. So sparen Sie Kosten und Zeit.

Weitere Vorteile sind

  • Reibungslose Inbetriebnahmen durch Simulationen und Tests in einer virtuellen Umgebung
  • Aussagekräftige Prognosen über Betriebsverhalten, Leistungen und Eigenschaften von Produkten und Anlagen
  • Fundiertes Verständnis von Prozessen und Abläufen, indem Sie das Verhalten Digitaler Zwillinge eingehend studieren
  • Einfachere Abstimmung mit beispielsweise Zulieferern, weil Sie Produkteigenschaften besser prüfen können

Wo werden Digital Twins bereits eingesetzt

In den meisten Unternehmen wird im Bereich Digital Twin noch geforscht, es gibt noch wenige Beispiele, bei dem ein vollständiger Digitaler Zwilling beispielsweise eines ganzen Werkes vorliegt. Dennoch gibt es einige nennenswerte Beispiele, welche die Möglichkeiten dieser Entwicklung aufzeigen:

Der italienische Sportwagenbauer Maserati hat durch Digital Twins die Entwicklungszeit seiner Fahrzeuge beinahe halbiert.

Bei dem Flugzeughersteller Airbus werden 12.000 Partner, die drei Millionen Einzelteile eines A319 liefern, mit Hilfe von digitalen Zwillingen koordiniert.

Das Siemens-Werk in Amberg, welches als Smart Factory bekannt ist, setzt ebenfalls große Maßstäbe in Sachen Digital Twin.

Auch die Häfen von beispielsweise Rotterdam und Hamburg verfügen über Digitale Zwillinge, jedoch nur für die für den Betrieb relevanten Aspekte und nicht die gesamten Häfen.

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Marina Vogt

Bei Management Circle bin ich für die Digitalisierungs- und Immobilien-Themen sowie die Assistenz-Veranstaltungen zuständig. In den drei Blogs informiere ich Sie über neue Entwicklungen in diesen Bereichen. Vor meiner Tätigkeit bei Management Circle habe ich Germanistik in Frankfurt und Paderborn studiert. Ich freue mich über Fragen, Anregungen und einen
regen Wissensaustausch!

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