Digitaler Zwilling

Der digitale Zwilling repräsentiert das digitale Abbild einer Anlage aus der realen Welt. Er begleitet die Anlagen über den gesamten Lebenszyklus. Dabei handelt es sich um mehr als reine Daten, der digitale Zwilling besteht aus Simulationsmodellen der repräsentierten Anlage. Mit dem Simulationsmodell, die Basis des digitalen Zwillings, können alle Entwicklungsschritte – von der Planung bis zur Inbetriebnahme virtuell dargestellt und abgesichert werden. Der digitale Zwilling entwickelt sich parallel zur Anlage, kann variiert, verbessert, getestet werden und steht schließlich für die virtuelle Inbetriebnahme zur Verfügung. Erst wenn die virtuelle Inbetriebnahme störungsfrei verlaufen ist, geht das Unternehmen den Schritt weiter und startet die Produktion beim Betreiber.

Einsatzgebiete des etwas anderen Zwillings

In der Industrie gibt es digitale Zwillinge beispielsweise für Produkte, Produktionsanlagen, Prozesse und Dienstleistungen, zum Beispiel als Simulationen für zukünftige Produktionsanlagen. Da sie schon vor dem realen Zwilling existieren, erweisen sie sich als besonders ressourcenschonend. Weiters können sie dazu dienlich sein, Daten aus dem Einsatz der realen Zwillinge zu analysieren und zusätzlich auszuwerten. Sie besitzen somit umfangreiche Zwecke und Funktionen.

RoWa Automation GmbH - OLP & VIBN

Vorteile für Ihr Unternehmen

Bevor die Möglichkeit einer virtuellen Inbetriebnahme bestand, nahmen Hersteller den direkten Weg über die Entwicklung, die Montage, die Inbetriebnahme und die Produktion beim Betreiber. Dies führte jedoch häufig zu fatalen Auswirkungen: Die fehlende virtuelle Testung ließ manche Fehlplanungen oder Ungereimtheiten erst mit der realen Inbetriebnahme zum Vorschein kommen. Das nachträgliche Änderungen einer bestehenden Anlage besonders zeit- und kostenintensiv für die Betreiber sind, ist wohl selbsterklärend. Diese Risiken lassen sich drastisch minimieren, wenn nicht sogar komplett ausschließen durch die virtuelle Inbetriebnahme.  Zusammengefasst besteht der Mehrwert für die Industrie aus der Einsparung physikalischer Prototypen und der Möglichkeit, Verhalten, Funktionalität und Qualität des realen Zwillings unter jedem relevanten Gesichtspunkt zu testen. Dieser Nutzen kann für alle Teile der Wertschöpfung über den gesamten Lebenszyklus von Produkten, Anlagen und Dienstleistungen genutzt werden.
Die virtuelle Inbetriebnahme kann unbegrenzt wiederholt werden, bis der Ablauf reibungslos funktioniert. Erst dann kommt es zur Inbetriebnahme beim Betreiber. Es gibt daher keine ‘unberechenbaren’ Gefahren mehr, da sich der sogenannte Gefahrenübergang im Laufe des Prozesses immer weiter nach vorne verschiebt.

Wie entsteht so ein digitaler Zwilling?

“Tüfftel”- Phase: In dieser ersten, wesentlichen Phase dreht sich alles darum, die geplanten Konzepte zu testen, zu modifizieren und gegebenenfalls zu optimieren. Da die virtuellen Modelle auf realen Daten der entstehenden Anlage aufbauen, kann der digitale Prototyp unter nahezu Realbedingungen entwickelt werden.

Operative Phase: Bei Inbetriebnahme des realen Zwillings,  steht nun der „echte“ digitale Zwilling bereit zur Verwendung. Durch die Fütterung mit allen wichtigen Daten im Entwicklungsprozess, kann dieser mit der realen Inbetriebnahme die Messungen und Kontrollen im laufenden Betrieb übernehmen. Nachbesserungen und Anpassungen sind hierbei unkompliziert umsetzbar.

Weiterentwicklungsphase: Die Erfahrungen, die aus dem Betrieb des digitalen Zwillings gewonnen werden, kommen der Weiterentwicklung zu Gute. Durch das Simulationsmodell können alle geplanten Erweiterungen vorab sicher durchgeprobt werden. Das Ergebnis: Lediglich marginale Stillstandzeiten sind bei Um- oder Aufrüstung nötig. Das stellt eine imense Kosten- und Zeiterspanis dar.

Das ROWA-Fazit:

Der digitale Zwilling als digitales Abbild einer realen Anlage spielt auch bei ROWA Automation eine unentbehrliche Rolle, um

  • Risiken bezüglich möglicher Ungereimtheiten zu minimieren
  • Funktionalität, Verhalten und Qualität zu testen
  • Zeit/ Kosten zu sparen für die reale Inbetriebnahme.

Sie interessieren sich für weitere Informationen zum Digitalen Zwilling? Dann kontaktieren Sie uns. Wir bei ROWA Automation beraten Sie gern!



Quellen:

Zeitler, Claudia: Der Weg zum digitalen Zwilling – Eine Anleitung zur Umsetzung, 2019

Zugriff: https://www.machineering.de/blog/wissen/article/anleitung-digitaler-zwilling/ (3.2.2020).

KEM Konstruktion: Was ist der Ditigalte Zwilling, 2019

Zugriff: https://kem.industrie.de/themenseite-systems-engineering/aus-industrie-und-verbaenden/was-ist-ein-digitaler-zwilling/  (3.2.2020).