Digitale Zwillinge sind vor allem in Fertigungen und Produktionen ein häufig eingesetztes Mittel, um die Ergebnisse der Produktion auf ein höchstmögliches Level zu bringen.
Sind Sie dem Begriff „Digitaler Zwilling” bereits begegnet, können aber nicht zu 100% wiedergeben, was genau hinter dieser innovativen Technologie steckt? Sind Sie vielleicht selbst Inhaber/in eines Unternehmens und fragen sich, ob Ihnen diese Technologie weiterhelfen kann, noch besser zu skalieren? Dieser Artikel wird keine Fragen mehr offenlassen und beleuchten, was genau digitale Zwillinge sind und wie sie in der Produktentwicklung eingesetzt werden können bzw. welche Vorteile sie in Ihrem Unternehmen hervorbringen können.
Die Definition von digitalen Zwillingen
Ein digitaler Zwilling (auch „Digital Avatar”) ist die Bezeichnung für ein virtuelles Modell eines physischen Objekts oder Prozesses, der dessen Verhalten und Leistung in Echtzeit präzise widerspiegeln soll.
Diese innovative Technologie ist das Ergebnis der Verbindung von Sensoren, IoT (Internet of Things) – Geräten und maschinellem Lernen.
Was sind digitale Zwillinge und wie werden sie in der Produktentwicklung eingesetzt?
Als virtuelle Abbilder der Produkte oder Prozesse, sammeln digitale Zwillinge Daten und verarbeiten sie in Echtzeit. Mit den gesammelten Daten können sie das Verhalten und die Leistung des physischen Objekts (oder Prozess) simulieren und ausgiebig analysieren.
Einfach gesprochen heißt das für Unternehmen:
Mit Hilfe dieser Analysen kann nachvollzogen werden, wie sich Änderungen an Produkten oder Anlagen auswirken würden, noch bevor sie tatsächlich real umgesetzt wurden.
Durch die Möglichkeit, physische Objekte und Prozesse in einer digitalen Umgebung abzubilden und zu simulieren, können Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden, was zu einer erhöhten Effizienz und Produktivität führt.
Wandel der Zwillingstechnologie
Seit wann gibt es die Technologie der digitalen Zwillinge?
Die Idee des digitalen Zwillings existiert bereits seit mehreren Jahrzehnten. Bereits in der Raumfahrt wurden erste Anwendungen des digitalen Zwillings eingesetzt. So wurden Raumfahrzeuge und Geräte auf ihre Funktionalität getestet, bevor sie in den Weltraum geschickt wurden. Dabei wurde beispielsweise eine Zweitsonde auf der Erde belassen, um den Effekt von Steuerbefehlen vor dem Senden zur reisenden Sonde zu testen. Dies war notwendig, da die Reaktionsmöglichkeiten im Weltraum äußerst beschränkt sind und die Fehlerbehebung schwierig und kostspielig ist.
In der Produktionstechnik wurde das Konzept des digitalen Zwillings bereits in den 1990er Jahren eingeführt und wird bis heute in vielen Bereichen eingesetzt, um Prozesse zu optimieren und Fehler frühzeitig zu erkennen.
Digitale Zwillingstechnologie in der Zukunft
Mit der zunehmenden Vernetzung von Geräten und der Einführung von IoT und Industrie 4.0 haben digitale Zwillinge heute einen hohen Stellenwert und werden auch zukünftig Bestandteil jeder Neuausrichtung sein.
Die Möglichkeit, eine exakte digitale Repräsentation von physischen Objekten und Prozessen zu erstellen, eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die Art und Weise, wie wir arbeiten, produzieren und leben. Die Zukunft wird weitere Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz verzeichnen, sodass es uns möglich sein wird, immer komplexere digitale Zwillinge zu erstellen, die zu noch höherer Effizienz und Produktivität führen werden. Wir gehen davon aus, dass mit der Weiterentwicklung neue Geschäftsmodelle entstehen werden und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschinen noch produktiver werden wird.
Wie digitale Zwillinge in der Produktentwicklung eingesetzt werden
Nun haben wir viel darüber erfahren, was digitale Zwillinge sind, seit wann es sie gibt und welche Vorteile sie bieten. Wenn Sie selbst ein produzierendes Unternehmen führen und noch neu auf dem Themengebiet sind, interessiert Sie wahrscheinlich am meisten, auf welche Arten digitale Zwillinge in der Produktentwicklung eingesetzt werden, um z.B. Entwicklungszeiten und -kosten zu reduzieren und die Qualität der Produkte zu verbessern. Daher haben wir hier eine Auflistung darüber, welche die wichtigsten Anwendungsbereiche sind:
- Design und Simulation: Digitale Zwillinge ermöglichen es, ein Produkt in einer virtuellen Umgebung zu simulieren und zu testen, bevor es gebaut wird. Dies reduziert die Notwendigkeit physischer Prototypen und verkürzt die Entwicklungszeit.
- Frühe Identifikation von Designproblemen: Durch die Simulation von Produkten können Designprobleme früher erkannt und behoben werden. Dies reduziert die Kosten und die Notwendigkeit von teuren Nachbesserungen im späteren Entwicklungsprozess.
- Verbesserte Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen Abteilungen: Digitale Zwillinge ermöglichen es verschiedenen Abteilungen, an einem virtuellen Produkt zusammenzuarbeiten und Informationen in Echtzeit auszutauschen. Dies verbessert die Effektivität und Effizienz der Produktentwicklung.
- Bessere Vorhersage von Produktleistung und -verhalten: Durch die Simulation von Produkten können Unternehmen die Leistung und das Verhalten ihrer Produkte besser verstehen und optimieren. Dies ermöglicht es ihnen, bessere Produkte zu entwickeln, die den Anforderungen der Kunden entsprechen.
- Virtualisierung von Produkttests und -validierung: Durch die Simulation von Produkten können Tests und Validierungen in einer virtuellen Umgebung durchgeführt werden, ohne dass physische Prototypen erforderlich sind. Dies reduziert die Kosten und verkürzt die Entwicklungszeit.
FAQ
Q: Wie unterscheiden sich digitale Zwillinge von virtuellen Prototypen?
A: Digitale Zwillinge und virtuelle Prototypen sind ähnlich, aber es gibt einen wichtigen Unterschied: Virtuelle Prototypen sind statische Modelle von Produkten, während digitale Zwillinge in Echtzeit Daten sammeln und verarbeiten, um das Verhalten und die Leistung des Produkts zu simulieren. Dies ermöglicht es Unternehmen, die Entwicklung und Optimierung ihrer Produkte zu verbessern.
Q: Wie teuer ist die Implementierung von digitalen Zwillingen?
A: Die Kosten für die Implementierung von digitalen Zwillingen können je nach Anwendungsbereich und Größe des Unternehmens variieren. Es gibt jedoch viele Möglichkeiten, digitale Zwillinge kosteneffektiv zu implementieren, insbesondere durch die Nutzung von Cloud-basierten Plattformen und IoT-Technologien.
Q: Sind digitale Zwillinge sicher?
A: Digitale Zwillinge sind nur so sicher wie die Plattform, auf der sie ausgeführt werden. Unternehmen sollten sicherstellen, dass ihre Plattformen sicher sind und dass sie Sicherheitsvorkehrungen treffen, um ihre Daten und Systeme zu schützen.
Fazit
Die digitale Transformation hat einen enormen Einfluss auf die Produktentwicklung und die Einführung von digitalen Zwillingen ist eine der innovativsten Technologien in diesem Bereich.
Digitale Zwillinge bieten zahlreiche Vorteile für Unternehmen, von der Reduzierung von Entwicklungszeiten und -kosten bis hin zur Verbesserung der Produktqualität. Indem sie die Leistung und das Verhalten eines Produkts simulieren, ermöglichen digitale Zwillinge Unternehmen, bessere Produkte zu entwickeln, die den Anforderungen der Kunden entsprechen. Unternehmen sollten diese Technologie in Betracht ziehen, um ihre Produktentwicklung zu optimieren und wettbewerbsfähig zu bleiben.
Sollten Sie sich für das Thema interessieren, beraten wir Sie sehr gern. Jetzt einen Termin mit unseren Experten vereinbaren: Kontakt
