26.01.2021

Der Digitale Zwilling in der Fertigungsindustrie

Verbesserung der Produktqualität mithilfe der digitalen Zwillingstechnologie

Der digitale Zwilling kann Analysten in der Fertigung helfen, Problembereiche zu finden und Prozesse zu verbessern. Informieren Sie sich hier über den digitalen Zwilling und seine Auswirkungen auf die Fertigung.

Der Digitale Zwilling in der Fertigung

Digitale Zwillinge können versteckte Verbesserungsmöglichkeiten in Ihrem Fertigungsprozess aufdecken. Dieses Ziel können Sie mit einem digitalen Zwilling erreichen. Das IoT, der digitale Zwilling und Smart-Factory-Technologien erweitern ihre Rolle. Sie finden einen prominenten Platz in der Fertigung und in der Lieferkette. Die Popularität dieser Technologien hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen.

Immer mehr Entscheidungsträger erkennen, dass der Einsatz der Technologie des digitalen Zwillings von unschätzbarem Wert ist. Die Technologie ermöglicht es Herstellern, ihren gesamten Fußabdruck digital zu replizieren und zu bewerten. Noch wichtiger ist, dass sie damit Schmerzpunkte identifizieren und beheben können.

Um mehr über den digitalen Zwilling in der Fertigungsindustrie zu erfahren, lesen Sie weiter.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Die Technologie des digitalen Zwillings ermöglicht es Akteuren, verschiedene Lösungen zu testen. Sie ermöglicht es ihnen, zu sehen, wie etwas funktioniert, bevor sie es in der realen Welt einsetzen. Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Nachbildung. Normalerweise ahmt er ein physisches Objekt oder System nach.

Inzwischen haben die Ingenieure die Technologie jedoch für den Einsatz in zahlreichen Anwendungen erweitert. Zum Beispiel setzen Firmen digitale Zwillinge ein, um Gebäude und Fabriken zu analysieren. In einigen Fällen nutzen sie die digitale Zwillingstechnologie sogar, um Städte zu bewerten.

Besonders bemerkenswert ist, dass medizinische Forscher das Konzept der digitalen Zwillinge erforschen. Sie nutzen die Technologie, um den menschlichen Körper zu untersuchen. Diese Anwendung wird die Nutzung des digitalen Zwillings noch weiter ausbauen.

Die Idee des digitalen Zwillings stammt ursprünglich von der NASA. In der Vergangenheit erstellte die Behörde maßstabsgetreue Markierungen von frühen Raumfahrtgeräten. Sie testeten die Geräte auf dem Boden.
Die Markups ermöglichten es den NASA-Wissenschaftlern, mögliche Probleme im Orbit zu spiegeln und zu diagnostizieren. Mit der Zeit entwickelte sich dieser Prozess zu digitalen Simulationen. In den letzten Jahren haben Analysten die digitale Zwillingstechnologie besonders hervorgehoben. Sie haben sie als eine der zehn wichtigsten Innovationen der Welt identifiziert.

Technologiebeobachter prognostizieren, dass Unternehmen bald Milliarden von Dingen nachbilden werden. Der Einsatz von digitalen Zwillingen wird bald zur Norm werden. Mittlerweile gibt es zig Milliarden Sensoren und Endpunkte, die durch das Internet der Dinge (IoT) verbunden sind. Diese Endpunkte eröffnen ein weiteres Reich der Möglichkeiten für die digitale Zwillingstechnologie.

Digitale Zwillinge, das IoT, Big Data und Unternehmen

In den letzten Jahren gab es eine regelrechte Welle von IoT-Sensoren. Zum Teil hat dieser starke Anstieg an IoT-Endpunkten die neueste Ära der Anwendungsfälle für digitale Zwillinge eingeläutet. Jetzt sind die IoT-Geräte noch raffinierter.

IoT und der digitale Zwilling
Die Welle von IoT-Sensoren hat eine neue Äre der Anwendungsfälle für digitale Zwillinge eingeläutet.

Folglich können digitale Zwillingsszenarien kleinere und weniger komplexe Objekte umfassen. Die Szenarien bieten den Unternehmen zusätzliche Vorteile. Digitale Zwillinge ermöglichen es Unternehmen, verschiedene Ergebnisse vorherzusagen. Diese basieren auf variablen Daten.

Digitale Zwillingssysteme führen verschiedene Szenarien aus. Ein Teil des digitalen Zwillingssystems läuft auf Datenanalysen. Die Systeme testen Szenarien in einer digitalen Umgebung. Oft verwenden Ingenieure digitale Zwillinge für den IoT-Einsatz. Die Technologie hilft dabei, maximale Effizienz zu gewährleisten.

Digitale Zwillinge helfen Ingenieuren zum Beispiel dabei, herauszufinden, wo Geräte platziert werden sollen. Sie helfen ihnen auch dabei, herauszufinden, wie die Geräte funktionieren, bevor sie sie in der realen Welt einsetzen. Es ist wichtig, dass ein digitaler Zwilling ein physisches Objekt so genau wie möglich dupliziert. Auf diese Weise kann er sowohl versteckte Ineffizienzen als auch Vorteile aufdecken.

Noch wichtiger ist, dass ein realistischer digitaler Zwilling den Ingenieuren helfen kann, die Leistung im Laufe der Zeit zu prognostizieren. Diese Fähigkeit kann Ingenieuren helfen, die zukünftige Leistung und potenzielle Ausfälle zu beurteilen.

Anwendungsfälle des digitalen Zwillings in der Fertigung

Heute gibt es viele Anwendungen für die Technologie des digitalen Zwillings. So gibt es beispielsweise folgende zwei gut etablierte Anwendungen für digitale Zwillinge - Autos und Schiffe. Ingenieure verwenden digitale Zwillinge auch, um andere Konstruktionen zu testen. Diese Konstrukte können aus Flugzeugmotoren und Zügen bestehen. Sie verwenden sie sogar, um Offshore-Plattformen und Turbinen zu bewerten. Mit der digitalen Zwillingstechnologie können sie diese Art von komplexen Anlagen digital testen.

Die digitale Zwillingstechnologie für Motoren
Die digitale Zwillingstechnologie wird von Ingenieuren unter anderem zur Bewertung von Motoren und Diagnose von Problemen verwendet.

Noch wichtiger ist, dass Ingenieure digitale Zwillinge zur Diagnose von Problemen verwenden können. So können sie Probleme erkennen, bevor ein physisches Produkt hergestellt wird. Digitale Zwillinge können Ingenieuren auch bei der Lösung von Wartungsproblemen helfen. Ein Techniker kann zum Beispiel einen digitalen Zwilling verwenden, um eine vorgeschlagene Reparatur für ein Gerät zu testen.

Die Simulation hilft dem Techniker zu beurteilen, ob die Reparatur funktionieren wird. Sie bewahrt ihn davor, eine fehlerhafte Reparatur in der realen Welt durchzuführen. Mit dieser Anwendung hilft die digitale Zwillingstechnologie den Technikern, die Betriebskosten zu senken.

Andere Anwendungen für die digitale Zwillingstechnologie

Es gibt auch viele Anwendungen für digitale Zwillinge in der Geschäftswelt. Bislang ist die Technologie jedoch vor allem im Bereich der diskreten Fertigung zu finden. Viele Fabriken nutzen digitale Zwillinge, um ihre Prozesse zu simulieren.
Der Automobilbereich hat jedoch einen Vorteil, was die digitale Zwillingstechnologie angeht. Autos sind bereits mit einer beträchtlichen Menge an Telemetriesensoren ausgestattet.

Immer mehr autonome Fahrzeuge werden in Betrieb genommen. Damit wird es immer wichtiger, die Technologie zu verfeinern. Digitale Zwillinge können bei diesem Prozess helfen. Auf dem neuesten Stand der Wissenschaft erforschen medizinische Forscher die digitale Zwillingstechnologie. In der Medizin werden bei der Verwendung von digitalen Zwillingen Sensoren in Pflastergröße eingesetzt. Die Sensoren senden Informationen zurück an den digitalen Zwilling. Techniker können diese Informationen dann nutzen, um die Gesundheit eines Patienten zu überwachen und zu schützen.

Warum die digitale Zwillingstechnologie für die Fertigung wichtig ist

In der Fertigungsindustrie sorgt die digitale Zwillingstechnologie für einen Umbruch in der Branche. Hier ist der Einsatz der digitalen Zwillingstechnologie am auffälligsten. Ingenieure nutzen die digitale Zwillingstechnologie, um die Qualität zu verbessern. Sie nutzen sie auch, um Leistungsprobleme bei physischen Produkten zu bewerten. Zur Durchführung der Bewertungen verwenden die Ingenieure Augmented-Reality-Visiere. Die Visiere ermöglichen es den Ingenieuren, eine Maschine im Betrieb in der digitalen Welt zu sehen. Die Technologie erlaubt es ihnen auch, die Ausrichtung von Objekten anzupassen.

Der digitale Zwilling und Augmented Reality
Zusammen mit Augmented Reality wird der digitale Zwilling zur Bewertung von Leistungsprobleme physischer Produkte verwendet.

Dieser Prozess ermöglicht es den Ingenieuren, Defekte zu lokalisieren.

Einige Unternehmen verwenden digitale Zwillinge zur Erstellung von Mockups. Sie nutzen die Technologie, um ihre gesamte Montagelinie und deren Teile nachzubilden. Mit den daraus resultierenden Studien können diese Unternehmen die Produktion effizienter durchführen. Die Studien helfen den Unternehmen auch, die Produktionskosten zu senken.

In der Luftfahrt verwenden Ingenieure digitale Zwillinge, um Triebwerkskomponenten zu bewerten. Diese Bewertungen ermöglichen es ihnen, Teile zu identifizieren, die zur Wartung fällig sind. Es hilft ihnen auch, Teile zu identifizieren, die ersetzt werden müssen. Auf diese Weise kann die digitale Zwillingstechnologie die Wartungskosten senken. Darüber hinaus kann sie das Gleiche für viele komplexe Produkte tun.

Digitale Zwillinge und die Smart Factory

Digitale Zwillinge ermöglichen es Herstellern, sich einen Überblick über den gesamten Betrieb zu verschaffen. Die Technologie ermöglicht es ihnen, physische Anlagen zu überwachen. Die daraus resultierenden Daten bieten mehrere Vorteile. Zum Beispiel helfen sie Ingenieuren, Probleme zu erkennen und zu finden, bevor sie zu kostspieligen Notfällen werden.

Darüber hinaus hilft die Technologie des digitalen Zwillings den Unternehmen auch bei der Planung zukünftiger Möglichkeiten. Sie hilft ihnen auch bei der Planung von Verbesserungen.

Die NASA ist ein perfektes Beispiel für diesen Einsatz der digitalen Zwillingstechnologie. Diese nutzt die Technologie bereits seit Jahren. Ingenieure der NASA können die Geräte im Weltraum nicht erreichen, können jedoch Sensoren an Geräten in der Umlaufbahn installieren. Mithilfe der digitalen Zwillingstechnologie sammeln die Ingenieure Daten. Sie nutzen diese Daten, um die Geräte in der Umlaufbahn zu bedienen und zu überwachen. Außerdem nutzen sie die Informationen, um Reparaturen und Verbesserungen für die Anlagen im Weltraum zu planen.

Heutzutage setzen intelligente Fabriken die Technologie des digitalen Zwillings ein, indem sie Sensoren mit den Produktionsanlagen verbinden. Die Sensoren ermöglichen es den Ingenieuren zu überwachen, ob ihre Anlagen ordnungsgemäß funktionieren.

In intelligenten Fabriken werden Produktionsanlagen mit Sensoren bestückt, sodass Ingenieure diese z.B. anhand eines digitalen Zwilling überwachen können.

Die digitale Zwillingstechnologie hilft den Ingenieuren auch, Ineffizienzen zu erkennen und diese bereits im Voraus zu beheben. Diese Art von Erkenntnissen ermöglicht es den Herstellern, die Betriebszeit zu erhöhen. Ingenieure nutzen die digitale Zwillingstechnologie auch für ausführliche Tests.

Die Technologie ermöglicht es den Ingenieuren, verschiedene Szenarien zu simulieren. Die Testergebnisse verbessern die Planungsmöglichkeiten der Ingenieure für zukünftige Änderungen.

Nutzen und Vorteile des digitalen Zwillings

Ingenieure sind inzwischen unglaublich erfahren, realistische digitale Zwillinge zu erstellen. Es ist wichtig, dass ein digitaler Zwilling ein physisches Objekt genau nachahmt.

Eine realistische Darstellung hilft Ingenieuren, Ineffizienzen und bisher unentdeckte Möglichkeiten zu finden.
In der Fertigungsindustrie sind die Anlagen stark instrumentiert. Aus diesem Grund können Ingenieure mit digitalen Zwillingen genauer simulieren, wie sich Geräte im Laufe der Zeit verhalten. Diese Fähigkeit ermöglicht es Ingenieuren, zukünftige Leistungen und mögliche Ausfälle mit sehr hoher Genauigkeit vorherzusagen. Und was noch wichtiger ist: Es kann ihnen helfen, den Produktlebenszyklus von unternehmenskritischen Geräten zu verlängern.

Wie sich die Technologie des digitalen Zwillings in Zukunft entwickeln wird

Derzeit steht die Technologie des digitalen Zwillings kurz vor einer Weiterentwicklung. Ein digitaler Zwilling kann eine Beschreibung des Geräts umfassen. Er beinhaltet auch ein 3D-Rendering und Details der Gerätesensoren. Außerdem wird er Sensormesswerte generieren, die kontinuierlich reale Szenarien simulieren.

Ein vorausschauendes Zwillings Modell kann jedoch auch das zukünftige Verhalten und den Zustand eines Geräts vorhersagen. Diese Vorhersage basieren auf historischen Daten. Mit den Daten kann ein vorausschauender Zwilling Ausfälle in anderen dringenden Szenarien simulieren.

Die Technologie des digitalen Zwillings unterstützt nicht jede Anwendung. Es gibt jedoch viele Anwendungen, für die die digitale Zwillingstechnologie ideal ist. In diesen Fällen können Unternehmen die digitale Zwillingstechnologie nutzen, um sich erfolgreich auf zukünftige Herausforderungen vorzubereiten.

Vertrauen Sie uns, um Ihre Prozesse in die Zukunft zu führen

Wir hoffen wir konnten Ihnen das Wichtigste über IoT, den digitalen Zwilling und die Smart-Factory-Technologien in der Fertigungsindustrie vorstellen. Wenn Sie darin interessiert sind Ihre Prozesse mit einer Technologie, wie dem Digital-Twin oder ähnlichen digitalen Lösungen zu verbessern treten Sie gerne jederzeit mit uns in Kontakt.

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