In den letzten Jahren hat das Konzept des "digitalen Zwillings" aufgrund seines enormen Potenzials und seiner scheinbar endlosen Einsatzmöglichkeiten an Popularität gewonnen. Hier erklären wir, was ein digitaler Zwilling ist, woher die Idee stammt und wie einige Branchen bereits die Vorteile der digitalen Zwillingstechnologie nutzen.
Ein digitaler Zwilling ist eine exakte virtuelle Darstellung oder Simulation eines physischen Objekts oder Systems. Das Objekt an sich kann alles sein: ein Motor, ein Auto, eine Maschine, sogar ein ganzes Gebäude. Aber der digitale Zwilling ist viel mehr als nur ein Bild oder ein Modell auf einem Bildschirm. Er ist ein exaktes Gegenstück, das während des gesamten Lebenszyklus des dargestellten Objekts ständig aktualisiert wird - Sensoren am physischen Objekt sammeln Informationen in Echtzeit, wie z. B. die Motortemperatur, den Wartungsstand oder den genauen Standort, und aktualisieren das virtuelle Modell entsprechend. Das bedeutet, dass man jederzeit einen Blick auf den digitalen Zwilling werfen kann, um sich über das reale Objekt zu informieren. Für anlagenintensive Branchen wie Infrastruktur oder Fertigung ist dies bahnbrechend.
“Heute kann ich Leute gleichzeitig und sofort auf dieselbe Sache schauen lassen, und wenn ich eine Änderung vornehme, sehen es alle.” Dr. Michael Grieves
Die Erforschung des Weltraums brachte viele neue Herausforderungen für das Asset Management mit sich. Wie kann man ein System warten oder reparieren, wenn es physisch unmöglich ist, darauf zuzugreifen? Wie löst man Probleme und sorgt für die Sicherheit der Menschen, die sich weit entfernt vom Rest der Menschheit befinden? Physikalische "Zwillinge" - real existierende Arbeitsmodelle von Systemen oder Anlagen - wurden von der NASA seit den 1960er Jahren als Lösung für diese Herausforderungen eingesetzt. Die physischen Modelle und Simulatoren spielten eine entscheidende Rolle bei der Apollo 13 Mission, einer der berühmtesten Rettungsmissionen aller Zeiten. Als zu Beginn des Fluges die Sauerstofftanks explodierten, ermöglichten es Duplikatsysteme am Boden den Einsatzleitern, die Bedingungen auf dem Raumschiff zu simulieren. Somit konnten sie Lösungen testen und perfektionieren, bevor sie die Astronauten anwiesen. Dank dieser frühen Version der digitalen Zwillingstechnologie schaffte es die Crew des verunglückten Raumschiffs sicher zurück zur Erde. Das Konzept des "digitalen Zwillings" wurde jedoch erstmals von Dr. Michael Grieves im Jahr 2002 im Rahmen seiner Forschungen zum Lifecycle-Management vorgestellt. Seine Idee war ihrer Zeit voraus, da die Technologie noch nicht leistungsfähig genug war, um einen umfassenden digitalen Zwilling zu realisieren. Doch mit dem Aufkommen des IoT ist die Implementierung der digitalen Zwillingstechnologie nicht nur möglich, sondern sogar kostengünstig geworden.
Neben der Luft- und Raumfahrt sind die Einsatzmöglichkeiten der digitalen Zwillingstechnologie nahezu endlos. Wir werden hier ein paar unserer Favoriten erkunden.
Fertigung: Unerwartete Störungen oder Ausfälle von Fertigungsanlagen können gefährlich, zeitaufwendig und teuer zu beheben sein. Bei großen, komplexen Fertigungssystemen sind geschulte Techniker nicht immer kurzfristig verfügbar, was zu längeren Ausfallzeiten, geringerer Produktivität und größeren Umsatzeinbußen führt. Die Minimierung von Ausfallzeiten in der Fertigung ist daher entscheidend für das Endergebnis eines Unternehmens. Noch wichtiger ist, dass beim Betrieb schwerer Maschinen jeder Unfall potenziell tödlich sein kann - die Reduzierung von Arbeitsunfällen auf das absolute Minimum muss oberste Priorität haben. Die Technologie des digitalen Zwillings kann Unternehmen dabei helfen, Unfälle und ungeplante Ausfallzeiten deutlich zu reduzieren. Durch das Testen verschiedener Szenarien im digitalen Zwilling können Ingenieure feststellen, wie sich die Systeme unter verschiedenen Bedingungen verhalten und unerwartete Ausfälle vermeiden. Auch Wartungspläne können im digitalen Zwilling gespeichert werden, so dass die vorbeugende Wartung rechtzeitig durchgeführt wird, um alles reibungslos laufen zu lassen und gefährliche Arbeitsunfälle zu vermeiden. Langfristig können die gesammelten Daten genutzt werden, um Muster aufzuzeigen und Möglichkeiten zu identifizieren, Prozesse zu beschleunigen, die Personalplanung zu optimieren und sogar Emissionen zu reduzieren.
Immobilien: Wie verkauft man eine Immobilie, die noch nicht einmal gebaut wurde? Natürlich mit einem digitalen Zwilling! Präzise digitale Modelle von Neubauprojekten bieten sowohl dem Bauträger als auch dem potenziellen Käufer viele Vorteile. Käufer können eine Online-Tour durch ihre zukünftige Immobilie machen, ohne ihr Haus verlassen zu müssen, oder mehrere Objekte in einem Showroom besichtigen, anstatt ganze Tage damit zu verbringen, von einer Besichtigung zur nächsten zu hetzen. Hybride Showrooms schaffen einen Mehrwert, indem sie den Stress aus den Besichtigungen nehmen und stattdessen eine entspannte, inspirierende Atmosphäre schaffen, in der die Immobilien wirklich zum Leben erweckt werden können. Der digitale Zwilling ermöglicht es potenziellen Käufern außerdem, sich ein umfassenderes Bild von der Immobilie zu machen - zum Beispiel die Lichtverhältnisse zu verschiedenen Tageszeiten -, ohne dass sie an mehreren Besichtigungen teilnehmen müssen. Und da digitale Zwillinge von überall auf der Welt zugänglich sind, können Käufer, die ihr Portfolio international erweitern wollen, Zeit und Geld sparen, indem sie einen realistischen Zwilling der Immobilie besichtigen, ohne dafür reisen zu müssen.
Smart City: Die Erstellung eines digitalen Zwillings einer ganzen Stadt ist ein riesiges Unterfangen - aber es ist machbar, und die Ergebnisse können verblüffend sein. Digitale Zwillinge können genutzt werden, um das Leben der Einwohner einer Stadt zu verbessern, wie im Fall von Singapurs ehrgeizigem Projekt Virtual Singapore. Das dynamische 3D-Modell wurde verwendet, um die Abdeckung des Telekommunikationsnetzes zu verbessern, den Verkehrsfluss zu analysieren, den Kohlendioxidausstoß zu verfolgen, zu entscheiden, wo Solaranlagen installiert werden sollen, und vor allem, um die Sicherheit der Bürger zu gewährleisten - die Beamten der Stadt können Notfallsituationen im Zwilling simulieren und diese Erkenntnisse nutzen, um sich auf reale Notfälle vorzubereiten.Digitale Zwillinge können auch eingesetzt werden, um komplexe Prozesse zu visualisieren und zu optimieren, wie im Hafen von Rotterdam, wo die digitale Zwillingstechnologie eingesetzt wird, um Logistikketten zu verwalten und die Nachhaltigkeit zu verbessern. Und Helsinkis Projekt "Virtual Helsinki" leistet Pionierarbeit mit virtueller Zwillingstechnologie, um das Gesicht des Tourismus zu verändern - mit VR-Brillen können "Besucher" die Stadt besichtigen, die Sehenswürdigkeiten sehen und sogar einkaufen gehen.
Als Digitalexperten beantworten wir gerne Ihre Fragen und beraten Sie, wie Ihr Unternehmen von der digitalen Zwillingstechnologie profitieren kann. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf oder buchen Sie hier eine Demo.!
