Was Sie über digitale Zwillinge wissen sollten
Ein Begriff, den man im Zusammenhang mit Digitalisierungsstrategien oft hört, ist der „digitale Zwilling“. Da stellt sich die Frage, ob hinter diesem Konzept bereits reale praktische Anwendungen stehen, oder ob es einfach nur Marketing-Bla-Bla ist. Was sind digitale Zwillinge?
In Kürze
- In Gesprächen über industrielle Digitalisierung ist viel vom „digitalen Zwilling“ die Rede. Oft kommen dann Fragen auf, ob der Begriff für einen echten technologischen Fortschritt steht oder einfach ein neues Modewort ist.
- Tatsächlich handelt es sich bei digitalen Zwillingen um ein etabliertes Konzept mit erheblichen praktischen Auswirkungen.
- Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Darstellung eines physischen Betriebsmittels, die kontinuierlich mit den neuesten Daten aktualisiert wird, damit sie seinen aktuellen Zustand abbildet.
- In industriellen Umgebungen verbessern digitale Zwillinge die Betriebseffizienz, unterstützen die Wartung und verbessern die Entscheidungsfindung durch die Bereitstellung genauer Einblicke in die Leistung der Geräte und Anlagen.
- Diese Technologie gibt es nicht mehr nur in der Theorie – sie ist eine bewährte Lösung, die in verschiedenen Wirtschaftssektoren messbare Vorteile bringt.
Was ist ein digitaler Zwilling?
Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Darstellung eines physischen Produkts, Prozesses oder Service. Über eine Online-Verbindung zwischen dem physischen Betriebsmittel und seinem digitalen Gegenstück können Analysen für Zustandsüberwachungen durchgeführt werden, um potenzielle Probleme zu vermeiden.
Darüber hinaus ermöglichen digitale Zwillinge Simulationen, sodass Prozesse optimiert, ungeplante Stillstandszeiten reduziert und weitere Verbesserungen erzielt werden können. Das Konzept ist nicht neu, hat jedoch erst mit dem Aufstieg von IIoT- und KI-Technologien größere Bedeutung erlangt.
Für die Implementierung von digitalen Zwillingen in industriellen Anwendungen gibt es mehrere Möglichkeiten. Ein digitaler Zwilling kann zum Beispiel automatisch erstellt werden, wenn Feldgeräte über ein Edge Device mit IIoT-Ökosystemen verbunden werden. Als Alternative kann er manuell erzeugt werden: durch Scannen einer Seriennummer, Hochladen eines Fotos oder Eingeben von Daten über ein Smartphone.
Wie funktionieren digitale Zwillinge?
In den meisten Implementierungen erfasst der digitale Zwilling Daten von verbundenen Geräten, analysiert die Daten und stellt anhand dessen verwertbare Erkenntnisse bereit. Bei der Entwicklung werden üblicherweise statistische Verfahren, maschinelles Lernen und weitere fortschrittliche Algorithmen angewendet, um die Geräteleistung und das Betriebsverhalten zu interpretieren.
Jedem Betriebsmittel wird ein digitaler Zwilling zugewiesen. Dazu werden die Geräte über ein Netzwerk – z. B. PROFIBUS – angebunden, und dieses Netzwerk ist seinerseits mit einem Edge Device verbunden, das mit einem cloudbasierten IIoT-Ökosystem kommuniziert. Wenn die Verbindung aufgebaut ist, werden digitale Zwillinge automatisch erstellt. Dies sorgt für eine genaue Replizierung der physischen Betriebsmittel und eine kontinuierliche Datenerfassung.
Je nach IIoT-Plattform können digitale Zwillinge für verschiedene Zwecke genutzt werden, beispielsweise, um die installierte Basis zu analysieren, veraltete Geräte zu ermitteln und Verbesserungen zu empfehlen.
Welche Vorteile bietet ein digitaler Zwilling?
Die Digitalisierung versetzt Smart Devices in die Lage, kontinuierlich große Mengen an wertvollen Daten zu erzeugen. Diese Daten manuell zu interpretieren, ist praktisch nicht durchführbar, doch sie zu ignorieren würde bedeuten, entscheidende Einblicke in die Anwendungen zu verlieren. Ein digitaler Zwilling stellt sich dieser Herausforderung durch die Integration mit Technologien wie künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und IIoT, die Simulationen auf Basis der Daten von den physischen Betriebsmitteln ermöglichen.
Digitale Zwillinge können Informationen autonom erfassen und analysieren. Anhand dessen können sie verwertbare Erkenntnisse liefern, die dazu beitragen, Prozesse zu verbessern oder die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen. Unternehmen entwickeln immer mehr offene Plattformen, um die Lösungen für digitaler Zwillinge zu erweitern, die Daten von verbundenen Geräten interpretieren. Damit die gewonnenen Einblicke einfach zu beurteilen sind, werden sie üblicherweise in Form von Dashboards dargestellt, für die keine Spezialkenntnisse in Datenverarbeitung benötigt werden.
Warum ist der digitale Zwilling wichtig für das IIoT?
Das Industrial Internat of Things (IIoT) stützt sich auf Smart Devices, die im Gegensatz zu traditionellen Standalone-Systemen kontinuierlich Betriebsdaten liefern. Wenn diese Geräte mit einer Cloud-Plattform verbunden werden, erzeugen digitale Zwillinge virtuelle Darstellungen. In Kombination mit Analyse-Tools verwandelt dieser Ansatz Rohdaten in für das gesamte Team klar verständliche, verwertbare Erkenntnisse. Zu den Anwendungen gehören unter anderem die Analyse der installierten Basis, Leistungsverbesserung und Wartungsoptimierung.
Beispiel einer Anwendung mit digitalen Zwillingen
Die Technologie des digitalen Zwillings kann durch digitale Services wie z. B. Netilion Analytics genutzt werden, mit der Benutzer ihre Betriebsmittel im Netilion IIoT-Ökosystem registrieren und organisieren können. Diese Lösung liefert Einblicke in die installierte Basis, erkennt veraltete Geräte und zeigt Möglichkeiten für Standardisierungen und Prozessverbesserungen auf.
Die Registrierung der Betriebsmittel kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Bei dem am weitesten automatisierten Verfahren wird das Netzwerk über ein Edge Device mit dem IIoT-Ökosystem verbunden, sodass digitale Zwillinge ohne manuelle Eingaben erstellt werden können. Alternativ können Betriebsmittel manuell über die Plattform durch Eingabe der Geräteinformationen oder mithilfe der Smartphone-App Netilion Scanner hinzugefügt werden. Mit ihr können Geräte gescannt, Bilder aufgenommen oder Standortdaten aufgezeichnet werden.
Nach Abschluss der Registrierung bietet das System Analysen und Einblicke, beispielsweise zu Diversität, Kritikalität und Obsoleszenz der Betriebsmittel. Auf alle diese Informationen können Sie über ein zentrales Dashboard zugreifen.
