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Digitaler Zwilling

Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Darstellung eines physischen Produkts oder Prozesses, der verwendet wird, um die Leistungsmerkmale des physischen Pendants vorherzusagen. Digitale Zwillinge werden während des gesamten Produktlebenszyklus zum Simulieren, Prognostizieren und Optimieren des Produkts und Produktionssystems verwendet, bevor in physische Prototypen und Ressourcen investiert wird. 

Durch Einbeziehen von Multiphysiksimulations-, Datenanalyse- und Machine Learning-Funktionen können digitale Zwillinge die Auswirkungen von Konstruktionsänderungen, Nutzungsszenarien, Umweltbedingungen und zahlreicher sonstiger Variablen demonstrieren – physische Prototypen werden überflüssig, die Entwicklungszeit wird reduziert und die Qualität des endgültigen Produkts oder Prozesses verbessert. 

Um die präzise Simulation während der gesamten Lebensdauer eines Produkts oder seiner Produktion zu gewährleisten, verwenden digitale Zwillinge beispielsweise Daten von Sensoren, die auf physischen Objekten installiert sind, um Echtzeit-Performance, Betriebsbedingungen und sich im Laufe der Zeit ergebende Änderungen des Objekts zu bestimmen. Mit diesen Daten entwickelt sich der digitale Zwilling und wird fortlaufend aktualisiert, um Änderungen des physischen Pendants während der gesamten Produktlebensdauer widerzuspiegeln, wobei ein geschlossener Feedback-Kreislauf in einer virtuellen Umgebung entsteht, der Unternehmen die kontinuierliche Optimierung ihrer Produkte, Produktion und Performance zu minimalen Kosten ermöglicht. 

Die potenziellen Anwendungen eines digitalen Zwillings hängen davon ab, welches Stadium der Produktlebensdauer er im Modell darstellt. Generell gibt es drei Typen digitaler Zwillinge – Produkt, Produktion und Performance, die im Folgenden erläutert werden. Die Kombination und Integration der drei digitalen Zwillinge, wenn sie sich zusammen entwickeln, wird als „digitaler roter Faden“ bezeichnet. Der Begriff „roter Faden“ wird verwendet, weil Daten aus allen Stadien der Produkt- und Produktionslebenszyklen zusammengeführt und miteinander verwoben werden.

Digitaler Zwilling

Der zukünftige Erfolg beginnt mit dem digitalen Zwilling

Digitale Produktzwillinge

Verwendung digitaler Zwillinge für die effiziente Konstruktion neuer Produkte
Mit digitalen Zwillingen kann die Produktperformance virtuell validiert werden, während auch gezeigt wird, wie ihre Produkte sich in der physischen Welt verhalten werden. Dieser „digitale Produktzwilling“ bietet eine virtuell-physische Verbindung, die Ihnen ermöglicht, zu analysieren, wie ein Produkt sich unter verschiedenen Bedingungen verhält, und Einstellungen in der virtuellen Welt vorzunehmen, um zu gewährleisten, dass das nächste physische Produkt sich in der Praxis genau wie geplant verhält. Systeme und Materialien können ohne weiteres komplex sein – mit digitalen Produktzwillingen navigieren Sie durch die Komplexität, um die bestmöglichen Entscheidungen zu treffen. All dies macht Prototypen überflüssig, reduziert die gesamte Entwicklungszeit, verbessert die Qualität des endgültig gefertigten Produkts und ermöglicht schnellere Iterationen als Reaktion auf Kundenfeedback.

Digitale Produktionszwillinge

Verwendung digitaler Zwillinge in Fertigungs- und Produktionsplanung

Mit einem digitalen Produktionszwilling können Sie validieren, wie gut ein Fertigungsprozess in der Fertigung funktioniert, bevor überhaupt etwas in Produktion geht. Durch Simulation des Prozesses mit einem digitalen Zwilling und Analysieren anhand des digitalen roten Fadens, warum etwas Bestimmtes geschieht, können Unternehmen eine Produktionsmethodologie erstellen, die unter zahlreichen Bedingungen effizient bleibt. 

Die Produktion kann durch Erstellen von digitalen Produktzwillingen der gesamten Fertigungsausrüstung sogar noch weiter optimiert werden. Mit Verwendung der mithilfe der digitalen Produkt- und Produktionszwillinge gewonnenen Daten können Unternehmen kostspielige Anlagenausfallzeiten verhindern – und sogar vorhersagen, wann präventive Wartungsmaßnahmen erforderlich sein werden. Dieser konstante Strom präziser Informationen ermöglicht schnellere, effizientere und zuverlässigere Fertigungsoperationen.

Digitale Performancezwillinge

Verwenden digitaler Zwillinge, um Betriebsdaten zu erfassen, zu analysieren und zu verarbeiten

Intelligente Produkte und intelligente Anlagen generieren umfangreiche Auslastungs- und Effektivitätsdatenmengen. Der digitale Performancezwilling erfasst diese Daten von Produkten und Anlagen im Betrieb und analysiert sie, um aufschlussreiche Einblicke als Basis zur fundierten Entscheidungsfindung zu ermöglichen. Mittels digitaler Performancezwillinge können Unternehmen:

  • Neue Geschäftschancen eröffnen
  • Einblicke gewinnen, um virtuelle Modelle zu verbessern
  • Betriebsdaten erfassen, aggregieren und analysieren
  • Produkt- und Produktionssystemeffizienz verbessern

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