Produktion
1. September 2021 10:24  Uhr

Ein digitaler Zwilling kommt selten allein

Virtuelle „Geschwister“, etwa von Maschinen, sind ein wichtiger Baustein der Produktion der Zukunft. Numeric-Control-Programme ermöglichen es Firmen, Prozesse zu optimieren und mit Simulationen in die Zukunft zu schauen.

Mithilfe digitaler Zwillinge ist es möglich, Abweichungen zu erkennen, Qualität zu sichern und Abläufe zu simulieren. | Foto: stock.adobe.com – chesky

Von Jonathan Ederer

WEIDEN. Dank der technologischen Entwicklung der letzten Jahre ist es möglich, digitale Kopien physischer Objekte herzustellen. Was klingt wie Science-Fiction, ist in Wahrheit nur Science, denn damit ist nicht der digitale Klon eines Menschen gemeint. Vielmehr können so Prozesse oder Maschinen virtuell abgebildet werden. Mithilfe intelligenter Sensoren, der Erfassung der Umgebung und der Übertragung in Cloudsysteme – Stichwort Internet der Dinge – können alle relevanten Daten zusammengetragen werden, um einen virtuellen Schatten des physischen Objekts zu erzeugen – die Abbildung der Ist-Daten. Werden diese Ist-Daten schließlich mithilfe von Verfahren, die mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sind, nicht nur beobachtet, sondern auch interpretiert, spricht man von einem digitalen Zwilling.

„Der digitale Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines realen Systems“, erklärte Dr. Sebastian Meißner von der HAW Landshut im Rahmen der „Triokon 2021“, der Netzwerkveranstaltung des Hochschulverbands Transfer und Innovation Ostbayern (TRIO) an der OTH Amberg-Weiden. Doch zu welchem Zweck wird so ein digitaler Zwilling erstellt? Was macht dieses Konzept so vielversprechend? Er kann dabei helfen, Produktionsprozesse zu optimieren. „Der virtuelle Zwilling ist keine komplette Abbildung, sondern bezieht sich eher funktional auf Eigenschaften“, erklärt Meißner. Er ist dynamisch, nicht statisch, und synchronisiert sich in Echtzeit mit dem realen System.

In der Anwendung bedeutet das: Fortschritt kontrollieren, Abweichungen erkennen, Qualität sichern, Abläufe simulieren – „in die Zukunft schauen“, wie Meißner sagt. So können Kosten gespart werden. Auf der anderen Seite kostet natürlich auch die Simulation etwas. Deshalb stellt sich die Frage, wie auch kleine und mittlere Unternehmen, die keine eigene Simulationsabteilung haben, profitieren können. Dr. Wolfgang Blöchl von der OTH Amberg-Weiden sieht in diesen Numeric-Control-Programmen, also virtuellen Zwillingen, in der Tat noch erhebliches Verbesserungspotenzial. „Die 3-D-Daten weichen oft von der Realität ab“, sagt er und weist zudem darauf hin, dass ein digitaler Zwilling nur für einen bestimmten Zweck gemacht wird. So ermöglicht es der virtuelle Zwilling zum Beispiel, ein eigenes Werkstattsystem zu etablieren.