Digitale Zwillinge:Was sind sie, Vorteile und Anwendungen

Was sind digitale Zwillinge?

Digitale Zwillinge sind digitale oder virtuelle Darstellungen eines physischen Objekts oder Prozesses Diese digitalen Repräsentationen werden mit realen Daten gespeist, die von im realen Prozess platzierten Sensoren erfasst und mit Künstlicher Intelligenz verarbeitet werden Techniken. Das heißt, erst diese Daten ermöglichen es, den realen Prozess virtuell abzubilden. Von hier aus können Sie unter anderem Verhalten simulieren und vorhersagen, wie ein Objekt oder ein Prozess funktionieren wird.

Im industriellen Umfeld finden wir digitale Produkt- oder Prozesszwillinge.

• Digitale Produktzwillinge stellen praktisch alle physischen Teile eines Produkts dar:Elektronik, Mechanik und Software.

  Diese virtuelle Darstellung ermöglicht es, verschiedene Situationen des Herstellungsprozesses und der Verwendung zu simulieren. Auf diese Weise kann es vor der Herstellung in jeder Hinsicht validiert und getestet werden.

• Die digitalen Prozesszwillinge sind eine virtuelle Nachbildung der Produktionslinien wo alle Stufen desselben integriert sind. Wenn der Prozess real ist, können Daten daraus gewonnen werden, um bestimmte Verhaltensweisen zu simulieren, wenn er dagegen nicht in Betrieb ist, weil er sich in der Entwurfsphase befindet, können Daten und Situationen vor dem Start simuliert werden.

Digitale Zwillinge können sehr komplex oder sehr einfach sein, je nach Prozess oder Produkt, das Sie darstellen möchten, und abhängig von der Anzahl der dafür verfügbaren Daten.

Wie funktioniert ein digitaler Zwilling?

Um digitale Zwillinge zu entwickeln und zu implantieren, ist es notwendig, die Informationen zu sammeln, die in der physischen Umgebung generiert werden. Diese Informationen werden von Sensoren und anderen Geräten gesammelt, die echte Daten über den Status des Prozesses oder Produkts sammeln.

Andererseits müssen diese Informationen korrekt behandelt und verarbeitet werden. Um mit all diesen Datenmengen fertig zu werden, müssen die Sensoren und Geräte müssen in einem Cloud-basierten System verbunden sein, das in der Lage ist, die Daten in Echtzeit zu empfangen und zu verarbeiten. Sobald die Daten verarbeitet wurden, ist es möglich, das virtuelle Abbild zu erstellen, das ein digitaler Zwilling ist.

Der digitale Zwilling erhält die Informationen der Sensoren in Echtzeit und ahmt das Geschehen in der Realität nach. Folglich erlaubt es, virtuell mögliche Probleme darzustellen die während der Entwicklung oder des Betriebs eines Prozesses oder einer Maschine entstehen und sehr nützlich für die Verbesserung des Verhaltens und der Effizienz der Maschinen sind.

Daher ist es notwendig, dass der gesamte Prozess an der Erstellung dieser digitalen Zwillinge beteiligt ist. Wenn Informationen aus allen Phasen des Prozesses eingeholt werden, ist diese virtuelle Nachbildung repräsentativer für den realen Prozess.

Welche Vorteile bieten digitale Zwillinge?

Digitale Zwillinge haben zahlreiche Vorteile, da sie das Verhalten von Prozessen und Produkten verbessern, was im Allgemeinen bedeutet, ihre Effizienz zu verbessern.

• Digitale Zwillinge ermöglichen es Ihnen, potenzielle Probleme vorherzusehen die sich in Zukunft ergeben können. Dies reduziert unter anderem Produktfehler und verkürzt die Fertigungszeit.
• Verbesserung und Optimierung von Produktionsprozessen durch echte Informationen.
• Reduzieren Sie ungeplante Ausfallzeiten wegen möglicher Fehler.
• Sie weniger Unfälle da sie es ermöglichen, alle Arten von Situationen und Kasuistik zu simulieren.
• Reduzierung der Wartungskosten durch vorbeugende Wartungsarbeiten.
• Möglichkeiten für kontinuierliche Verbesserung durch Simulationen, Identifizierung von Fehlern und Ineffizienzen.

Der digitale Zwilling ist eine großartige Industrie 4.0 Tool, mit dem Sie neue Technologien virtuell testen können, um Verhaltensweisen zu simulieren und Risiken zu reduzieren. Darüber hinaus ermöglichen sie Ihnen, Aktivitäten in Echtzeit zu überwachen und die auftretenden Verhaltensweisen und Zustände zu optimieren. Sie können die Leistungsbewertung eines Prozesses oder Produkts in Echtzeit mit geringem Produktivitätsverlust durchführen.

Anwendungen digitaler Zwillinge in der Industrie

Digitale Zwillinge können in allen Branchen und für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Hier einige Beispiele für Branchen und Anwendungen, in denen digitale Zwillinge eingesetzt werden können.

• Herstellung

  Digitale Zwillinge ermöglichen es, komplette Prozesse mit all ihren Stufen zu simulieren. Dadurch kann wiederum der gesamte Prozess optimiert werden. Es kann sowohl im Konstruktions- als auch im Herstellungsprozess direkt auf Produkte angewendet werden. Sie ermöglichen es, den Betrieb eines Produkts oder Produktionsprozesses vorherzusagen vor der Inbetriebnahme, wodurch mögliche Fehler vorhergesehen und Kosten gespart werden können.

• Energie

  Auf realen Daten basierende Modelle können entwickelt werden, um Verhaltensweisen vorherzusagen, die Aktivitäten zur Stromerzeugung optimieren, indem große Mengen dieser Daten analysiert werden. Die digitalen Zwillinge ermöglichen die Modellierung der Leistung von Kraftwerken die ihren Status und Betrieb darstellen. Sie können auch dabei helfen, den Energiebedarf zu ermitteln, die Kosten für die Implementierung neuer Anlagen zu senken und die Entscheidungsfindung in den Phasen der Energiespeicherung zu verbessern.

• Automobil

  Diese virtuellen Darstellungen können Verhaltensweisen simulieren und mögliche Fehler verhindern sowohl in der Produktion als auch im späteren Betrieb des Fahrzeugs. Ein digitaler Zwilling spart Kosten und reduziert Fehler in den Produktionsschritten. Es ermöglicht Ihnen auch, potenzielle Engpässe zu identifizieren und die Entwicklungszeit zu verkürzen. Schließlich verbessern sie die Qualität des endgültigen Fahrzeugs.

• Logistik

  Die digitalen Zwillinge werden auch verwendet, um Material- und Personenflüsse zu simulieren , wodurch Logistikprozesse verbessert und optimiert werden können. Sie ermöglichen es, alle Zustände des Prozesses zu erfassen und verschiedene Szenarien zu simulieren. Diese Simulationen liefern Informationen für die Entscheidungsfindung und ermöglichen es, die jeweils am besten geeigneten auszuwählen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass digitale Zwillinge es ermöglichen, virtuelle Tests viel kostengünstiger durchzuführen als wenn sie in der realen Welt durchgeführt werden müssten. Sie ermöglichen es Ihnen, neue Technologien zu testen, Ausfälle zu reduzieren und alle Arten von Prozessen und Produkten zu optimieren.

Möchten Sie digitale Zwillinge in einem Ihrer Projekte anwenden? Kontaktieren Sie uns!