Digitaler Zwilling - Anwendungsfälle
Bei der Suche nach einem umfassenden Verständnis des digitalen Zwillings oder eines anderen Aspekts der digitalen Transformation (DX) ist es wichtig, sich nicht in der akademischen Welt zu verlieren. Die Realität ist, dass wir in einer innovativen Zeit leben, in der die technologische Entwicklung immer schneller voranschreitet und es immer wieder zu kleinen und großen Marktumwälzungen kommt.
Dankenswerterweise gibt es keinen Mangel an Experten, die die "Möglichkeiten" der neuen Technologie X oder das "Potenzial" der neuen Technologie Y erläutern. Woran es jedoch mangeln kann, ist eine Erklärung der realistischen, praktischen Anwendung.
Die Realität ist, dass es viele, viele expandierende Grenzen der DX-Strategie und -Technologie gibt, aber nicht alle sind gleich. Bestimmte Technologien können sich schon heute positiv auf das Endergebnis auswirken, während andere Ideen noch die richtigen Marktbedingungen benötigen, um skalierbar zu sein und ihre volle Wirkung zu entfalten. Glücklicherweise gehören die digitalen Zwillinge genau in die erste Kategorie.
Unternehmen, die eine Implementierung des digitalen Zwillings in Erwägung ziehen, sollten sich nicht auf einen rein konzeptionellen Ansatz beschränken. Die Betrachtung konkreter Anwendungsfälle wird die Argumente dafür stärken, dass digitale Zwillinge die Investitionskosten wert sind, insbesondere wenn sie methodisch und mit einer DX-Roadmap als Leitfaden eingesetzt werden.
Bevor wir jedoch genau erforschen können, wie digitale Zwillinge helfen, ist es wichtig zu verstehen, was sie genau sind.
Das Potenzial des digitalen Zwillings von heute verstehen
Digitale Zwillinge und Simulationen werden oft fälschlicherweise als Synonym für Erstere verwendet. Eine Simulation kann zwar einen physischen Prozess, einen Ort, eine Person oder ein Produkt widerspiegeln, aber sie misst niemals dieses Gegenstück. Es ist zum Beispiel sehr gut möglich, den Verkehrsplan von New York City zu simulieren: Routen, Ampeln, Schilder, Gebäude, Zebrastreifen - alles. Wenn sich jedoch ein riesiges Senkloch auftut und der Verkehr umgeleitet werden muss, wird die Simulation dies nicht widerspiegeln. Es handelt sich um ein unverankertes digitales Abbild eines physischen Ortes, jedoch ohne die ständigen Messungen und Überlegungen, die bei einem digitalen Zwilling angestellt werden. Digitale Zwillinge können nur existieren, wenn sie etwas Physisches als Zwilling haben. Simulationen brauchen nicht unbedingt ein reales Gegenstück.
Digitaler Zwilling - Anwendungsfälle im Ingenieurwesen
So habe ich in den letzten Tagen zahlreiche "Anwendungsfälle" gelesen, in denen erörtert wird, wie der digitale Zwilling die Kosten für Prototyping und Produkttests durch den Einsatz einer digital simulierten Version senkt. Diese simulierte Version ist aber genau das, und kein Zwilling. Digitale Zwillinge in der Technik helfen den Ingenieuren erst dann wirklich, wenn ihre Produkte bereits im Einsatz sind. Nach dem Einsatz werden Daten von verschiedenen im Einsatz befindlichen Produkten gesammelt und verwendet, um überraschende Stärken oder Schwächen in der Produktqualität aufzuzeigen und einen Einblick in die allgemeine Nutzung zu geben.
Beispiel aus der Industrie: Digitale Zwillinge in der Automobilbranche
Ein Anwendungsfall, den wir in unserem kürzlich veröffentlichten Whitepaper hervorgehoben haben, betrifft Automobilingenieure. Nehmen wir an, eine neue Fahrzeugserie wurde gerade auf den Markt gebracht und jedes Fahrzeug hat einen digitalen Zwilling. Im Laufe der Zeit stellt das Ingenieursteam eine konstante Schwachstelle in der Reifenaufhängung fest: Eine Komponente nutzt sich deutlich schneller ab als erwartet. Angesichts der Schwere des Problems können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden. Wenn das Problem früh genug erkannt wird, kann ein einfacher Software-Patch genügen, bis das Fahrzeug wieder in Betrieb genommen werden kann - ein Patch, der den Druck von der Komponente wegleitet und ihn auf andere Teile des Aufhängungssystems verteilt.
Rückrufe sind in mehr als einer Hinsicht eine kostspielige Tortur. Der Automobilhersteller muss nicht nur die Kosten für die Reparaturen tragen, auch der Ruf kann Schaden nehmen - vor allem, wenn der Rückruf so groß ist, dass die Medien davon erfahren. Wenn das Problem früher erkannt wird, verringert sich oft der Arbeitsaufwand und die Rückrufaktion kann begrenzt werden, so dass ein großes Problem gestoppt wird, solange es noch klein ist.
Digitaler Zwilling - Anwendungsfälle in der Fertigung
Wenn Sie darüber nachdenken, wie digitale Zwillinge Ihre Produktion unterstützen können, ist ein Schlüsselwort, das Sie sich merken sollten, Sichtbarkeit. Unternehmen, vor allem größere, internationale Unternehmen, haben manchmal Schwierigkeiten zu wissen, was genau in der Basis passiert. Die Erstellung digitaler Zwillinge von Fertigungsprozessen bietet vielleicht die vollständigste Antwort, die es je gab - mehr als ein Mensch zu einem bestimmten Zeitpunkt sehen oder wissen kann.
In diesem Fall beziehen sich die Daten häufig auf die betriebliche Effizienz. Wie gut ist die Leistung dieser Maschine? Wird die Arbeitslast gleichmäßig verteilt? Wenn nicht - wo liegt der Engpass? Wie geht die Hardware mit dem Engpass um? Digitale Zwillinge in der Fertigung machen eine vorausschauende Wartung nicht nur möglich, sondern auch notwendig. Die Verantwortlichen wissen, wo die Schwachstellen im System liegen, und können sie in den meisten Fällen beheben, bevor sie eine größere Störung wie einen Ausfall verursachen.
Ein weiteres Beispiel dafür, wie digitale Zwillinge die Produkt- und Prozesseffizienz verbessern können, finden Sie in diesem Video von Ansys und PTC:
Beispiel aus der Industrie: Digitale Zwillinge in der Logistik
Zwar liegt der Schwerpunkt auf digitalen Zwillingen in der Fertigung, doch darf nicht vergessen werden, dass unsere Wirtschaft mit immer komplexeren Systemen arbeitet. Eine dieser Branchen, die derzeit im Zentrum von Beschleunigung und Innovation steht, ist die Logistik. Die COVID-19-Pandemie hat den Trend weg vom Einzelhandel und hin zu einer Versandwirtschaft beschleunigt. Für Unternehmen, die sich einen Vorsprung verschaffen wollen, können Informationen ein entscheidendes Unterscheidungsmerkmal sein. Der Versand ist ein komplexer Prozess, und die Nutzung digitaler Zwillinge ermöglicht es Unternehmen, zu erkennen, wo sie schneller, umweltfreundlicher und besser abgesichert sein könnten.
Digitaler Zwilling - Anwendungsfälle im Service Lifecycle Management
Daten sind der Schlüssel dazu, wie gut viele von uns unsere Aufgaben erfüllen, und das gilt natürlich auch für Reparatur und Wartung. Techniker, die Zugriff auf den digitalen Zwilling eines Produkts haben, können genau sehen, wie und wann das Produkt benutzt wurde, und können oft sogar sagen, von wem. Mit diesen Informationen lassen sich die Erfolgsquoten beim ersten Mal drastisch verbessern. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, wie digitale Zwillinge den Service-Lebenszyklus eines Produkts optimieren können.
Indem sie genau wissen, wie ihre Produkte verwendet werden, und einen besseren Einblick in die Art und Weise erhalten, wie die Kunden sie nutzen, können die Unternehmen Möglichkeiten erkennen, die sie vorher nicht sehen konnten. Nehmen wir Celli, einen Anbieter von Ausrüstungen für die Getränkeindustrie. Früher verkaufte Celli seinen Kunden nur seine Getränkeschankanlagen und konzentrierte sich dabei auf Qualität und Benutzerfreundlichkeit. Als das Unternehmen jedoch mehr Nutzungsdaten erhielt, erkannte es schnell, dass es mehr tun konnte. Da Celli wusste, was die Kunden kauften, konnte es diese Erkenntnisse an seine Kunden weitergeben und so ein neues Serviceniveau und eine völlig neue Einnahmequelle schaffen.
Beispiel aus der Industrie: Digitaler Zwilling im Gesundheitswesen
Ein Großteil dieses Artikels befasste sich mit der Technologie des digitalen Zwillings im Hier und Jetzt, und es gibt sicherlich keinen Mangel an Anwendungsfällen im Gesundheitswesen, sei es bei der Überwachung des Gerätestatus oder der Verfolgung der Patientenaufnahme. Allerdings ist das wahre Potenzial des digitalen Zwillings im Gesundheitswesen noch in der Entwicklung begriffen, und nur die ersten Ergebnisse sind der Öffentlichkeit zugänglich. Wenn Sie jemals ein Fitbit oder eine andere Smartwatch mit einem Körpersensor getragen haben, dann herzlichen Glückwunsch: Sie sind Teil des allerersten, sehr unvollständigen digitalen Zwillings von uns.
Man geht davon aus, dass die Internet-of-Body-Technologie eines Tages so weit fortgeschritten sein wird, dass für jede Person ein digitaler Zwilling erstellt werden kann, der ihre genaue Physiologie misst und eine vollständige Krankengeschichte aufweist. Solche Informationen, die leicht verfügbar sind und ständig aktualisiert werden, werden die Türen zu einer personalisierten Pflege öffnen, die im derzeitigen System nicht möglich - oder zumindest nicht skalierbar - ist.
Digitale Zwillinge: Jetzt praktisch und für die Zukunft gerüstet
Digitale Zwillinge sind keine abstrakten Konzepte der digitalen Transformation. Sie sind praktische, aktuelle Lösungen, die sich mit der fortschreitenden Innovation der Datenerfassung und der IoT-Technologie nur verbessern werden. Diese Anwendungsfälle sollten eher als ein Fenster denn als eine erschöpfende Liste ihrer Möglichkeiten betrachtet werden.