Was ist ein Digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Darstellung eines IoT-Geräts, einschließlich seiner Elemente und Dynamik. Er stellt dar, wie das IoT-Gerät während seines gesamten Lebenszyklus funktioniert, und versteht die Bestandteile, aus denen es zusammengesetzt ist, ihre Dynamik und die Art und Weise, wie diese Bestandteile zusammengesetzt sind. Der digitale Zwilling verwendet sowohl Daten aus der realen Welt als auch aus Simulationen und Datenanalysen. Diese können verwendet werden, um theoretische Fragen zu beantworten und die Antworten intuitiv darzustellen.

Die virtuelle Darstellung eines digitalen Zwillings kann viele verschiedene Formen annehmen (oder vorzugsweise eine umfassende Kombination dieser Formen), wie z. B.:

• Materialliste
• Anleitungen
• Arbeitspläne
• Fehlercodes
• 2D- oder 3D-CAD-Dateien
• AR/VR-Modelle
• Wartungspläne

Es ist von größter Bedeutung, dass der digitale Zwilling sein physikalisches Pendant bestmöglich repräsentiert. Daher wird jeder physische Zwilling seinen einzigartigen digitalen Zwilling haben, der alle Informationen über diesen Vermögenswert, einschließlich seiner Geschichte und seines Kontextes, enthält. Ein und dieselbe Anlage in einer anderen Umgebung hinsichtlich Luftfeuchtigkeit und Temperatur kann und wird einen wesentlich anderen Wartungsplan erfordern. Ein weiteres Beispiel könnte ein Asset sein, das in verschiedenen Branchen mit unterschiedlicher Nutzungsdynamik eingesetzt werden kann. Ein und dasselbe Asset kann in jeder Branche einen sehr unterschiedlichen digitalen Zwilling haben. In einer Branche kann der Schwerpunkt auf Instandhaltungsplänen, Stücklisten und den Auswirkungen auf andere Assets liegen. Während in einer anderen Branche die Sicherheit eine größere Rolle spielt, sind Gesundheits- und Sicherheitsinformationen für den digitalen Zwilling wesentlich relevanter.

Worin besteht der Vorteil eines digitalen Zwillings?

Der Zweck eines digitalen Zwillings ist es, reale Systeme zu simulieren und Menschen dabei zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, die Auswirkungen auf die reale Welt haben. Ein digitaler Zwilling kann verwendet werden, um Was-wäre-wenn-Fragen zu beantworten, indem Simulationen ausgeführt werden, um aufschlussreiche und vor allem intuitive Ergebnisse zu liefern.

Der digitale Zwilling beeinflusst alle Phasen Ihres Prozesses: Entwurf, Realisierung und Betrieb. In der Entwurfsphase kann der digitale Zwilling genutzt werden, um betriebliche Erkenntnisse zu gewinnen, die zu einem verbesserten Entwurf führen können. In dieser Phase können physische Elemente, wie z. B. Matreiallisten oder virtuelle Elemente, wie z. B. Chips, den digitalen Zwilling formen.

 In der Umsetzungsphase kann der digitale Zwilling für ständiges Lernen verwendet werden, um eine bessere Fertigungsqualität zu erreichen.

In der Betriebsphase kann der digitale Zwilling sachkundige Dienstleistungen und Support bereitstellen und die Fertigung verbessern. Schäden und Verschleiß aus der Nutzung Ihres Assets sollten an den digitalen Zwilling zurückgeführt werden. Sensoren des physikalischen Zwillings können diese Rückmeldung an Zähler in Maximo liefern, z. B. Zähler für Betriebsstunden, Temperatur, Vibrationen usw. Diese Informationen in Ihrem digitalen Zwilling können dann für Analysen und Vorhersagen für die zukünftige Nutzung genutzt werden.

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Eine Pumpe zeigt Anzeichen einer wahrscheinlichen Fehlfunktion in der nahen Zukunft, für die Ersatzteile zur Reparatur benötigt werden. Die Lieferung der Ersatzteile an den Standort der Anlage kann einige Zeit in Anspruch nehmen, was dazu führt, dass die Pumpe in diesem Zeitraum nicht optimal arbeitet. Der digitale Zwilling kann genutzt werden, um die Auswirkungen des Szenarios auf die Leistung der Pumpe zu berechnen. Auf diese Weise kann eine effektive Maßnahme eingeleitet werden, die zeigt, welche möglichen Optionen zum Erhalt des Ersatzteils für das Unternehmen am wirtschaftlichsten sind. 

System der Systeme

Im Beispiel oben liegt der Fokus des digitalen Zwillings auf dem System eines Assets – “der Pumpe”. Wenn jedoch alle Assets und Teile eines größeren Systems als digitaler Zwilling erstellt werden, spricht man von einem System von Systemen. Wenn der digitale Zwilling als System von Systemen eingerichtet wird, d. h. die Pumpe selbst wird als digitaler Zwilling eingerichtet, aber auch die größere Anlage, von der die Pumpe ein Teil ist, kann die Auswirkung auf das größere System vorhergesagt werden, und es können noch umfangreichere Analysen erstellt werden.

Schritte

Drei Schritte sind nötig, um einen digitalen Zwilling zu nutzen:

1. Daten müssen ins System gelangen: Über Sensoren werden Echtzeitdaten eingespeist.
2. Cognitive Computing: Die Datenanalyse wird durchgeführt, um die Daten sinnvoll zu machen.
3. Rekalibrieren der Umgebung: Dynamische Rekalibrierung, um Änderungen und Prozesse   anzupassen.

Das Ziel eines digitalen Zwillings ist es, in jedem Schritt, von der Planung über die Realisierung bis hin zum Betrieb, eine prädiktive Analyse in Echtzeit zu bieten. Je detaillierter die Daten in Ihrem virtuellen Zwilling sind und je besser die Integration mit dem physischen Zwilling ist, desto wertvoller und zuverlässiger können Vorhersagen und Analysen sein.

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