Digitale Zwilllinge

Einleitung

Ein digitaler Zwilling (engl. digital twin) repräsentiert in digitaler, virtueller Form ein materielles oder immaterielles Objekt aus der realen Welt in der digitalen Welt. Dabei ist es nicht erheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder erst noch geplant und zukünftig erst existieren wird. Die digitale Reräsentanz erfolgt in der Regel durch Modelle und zugehörige, reale Daten von installierten Sensoren, welche z.B. die Arbeitsbedingungen oder Position von Maschinen repräsentieren. Digitale Zwillinge ermöglichen dadurch einen übergreifenden Datenaustausch. Digitale Zwillinge können neben ihren Daten und Architektur-Modellen des repräsentierten Objekts auch Simulationsmodelle, Algorithmen und Services enthalten, die Eigenschaften oder Verhalten des repräsentierten Objekts beschreiben, beeinflussen, oder Dienste darüber anbieten.

Diese Kopplung der virtuellen und realen Welten ermöglicht die Analyse von Daten und die Überwachung von Systemen, z.B. Probleme verstehen und bearbeiten, bevor sie überhaupt auftreten, Ausfallzeiten vermeiden, neue Chancen entwickeln und mithilfe von Computersimulationen (Simulation) die Zukunft zu planen.

Eine zentrale Frage ist, wieviele digitale Zwillinge es eigentlich gibt. Die Antwort lautet: So viele, wie es Bauteile, Sensoren, Baugruppen, Subsysteme, Systeme, Systeme von Systemen, Herausforderungen aller Art, zugehörige Prozesse für Design, Fertigung, Logistik und Instandhaltung und jeweils technische Lösungen für erforderliche Fähigkeiten dazu gibt. Dazu hilft es, die diversen Aspekte für digitales Zwillings-Portfolio und seine Fähigkeiten zu klassifizieren.

Diese Art von 3D-Klassifizierung, bekannt aus "Industrie 4.0" ist ein erster Schritt, Übersichtlichkeit für ein systematisches DZ-Portfolio herzustellen. Dabei wird die DZ-Rolle im Digital Engineering deutlich. Selbst das Systems Engineering V-Modell lässt sich darin sehr gut abbilden.