Digitaler Zwilling

Beschreibung

Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Modell eines Prozesses, Produkts oder einer Dienstleistung. Die Paarung der virtuellen und der physischen Welt ermöglicht die Analyse von Daten und die Überwachung von Systemen, um Probleme zu vermeiden, bevor sie überhaupt auftreten, Ausfallzeiten zu verhindern, neue Möglichkeiten zu entwickeln und sogar mit Hilfe von Simulationen für die Zukunft zu planen.

An der Basis eines digitalen Zwillings steht oft ein mathematisches Modell, das das Original aus der realen Welt im digitalen Raum simuliert. Der Zwilling ist so konstruiert, dass er Input von Sensoren erhalten kann, die Daten von einem Gegenstück aus der realen Welt sammeln. Dies ermöglicht es, das physische Objekt in Echtzeit zu simulieren und dabei Einblicke in die Leistung und mögliche Probleme zu gewinnen. Der Zwilling kann aber auch auf der Grundlage eines Prototyps seines physischen Gegenstücks entworfen werden. In diesem Fall kann der Zwilling bei der Verfeinerung des Produkts ein Feedback geben; ein Zwilling kann sogar selbst als Prototyp dienen, bevor eine physische Version gebaut wird.

Schwerpunkt IoT

Die Verbreitung von IoT-Sensoren (Internet of Things) ist ein wichtiger Aspekt, der digitale Zwillinge möglich macht. Mit der Vielfalt der Sensoren ergibt sich auch die Möglichkeit Digital-Twin-Szenarien auch im kleinen und weniger komplexen Maßstab umzusetzen, was Unternehmen zusätzliche Vorteile bringt.

Digitale Zwillinge können zur Vorhersage verschiedener Ergebnisse auf der Grundlage variabler (Zeitreihen-)Daten verwendet werden. Je besser ein digitaler Zwilling das physische Objekt spiegeln kann, desto wahrscheinlicher ist es, dass dadurch wertvolle Erkenntnisse gefunden werden können. Zum Beispiel können dadurch in der Fertigung Ausfälle vorhergesagt, oder Anomalien frühzeitig erkannt werden. Ein digitaler Zwilling, der den zukünftigen Zustand und das Verhalten eines Produkts modelliert, wird auch prädiktiver Zwilling genannt.

Schwerpunkt VR

Ein digitaler Zwilling besteht typischerweise aus einer Beschreibung des Produkts, einer 3D-Darstellung und Details zu allen Sensoren, die im Produkt enthalten sind. Speziell die Verortung der Sensoren in 3D stellt einen wertvollen Nutzen dar, der z.B. bei der Analyse von Sensordaten räumliche Zusammenhänge aufzeigt.

Dieser Aspekt kann durch den Einsatz von Virtual Reality (VR) noch verstärkt werden. Räumliche Zusammenhänge sind in VR noch greifbarer, weil Abstände durch den Tiefeneindruck realistischer vermittelt werden. Im Kontext des digitalen Zwillings spielt VR ihre Stärken nicht nur in der Analyse, sondern auch im Bereich Design Review aus. Bei dieser Verfeinerung des Produkts spielen neben dem realistischen Eindruck auch die intuitive Bedienung sowie kooperative Aspekte (VR-Meetings) eine wichtige Rolle.

Leistungen für Sie:

Visual Computing as a Service

Der Instant3Dhub ist eine Software-Plattform für Visual Computing as a Service-Lösungen. Im Zentrum stehen dabei End-To-End-Anwendungen, die On-Premise, in der Cloud und in hybriden Umgebungen umgesetzt werden können. Mit der Plattform ist der Betrieb intelligenter Anwendungen, die auf bestehenden und verteilten 3D-Daten (CAD-Daten) aufbauen, möglich – speziell auch im Kontext eines digitalen Zwillings.

Maßgeschneiderte Visualisierungssysteme

Ein digitaler Zwilling ist unabdingbar, wenn es um realistisches und ungefährliches Testen von Assistenzsystemen in unterschiedlichsten Fahrsituationen geht. Durch die Erzeugung von visuellen, akustischen und kinästhetischen Fahr- und Umgebungswahrnehmungen werden reproduzierbare, realitätsnahe Situationen erzeugt. Unsere maßgeschneiderten Visualisierungssysteme bieten hierfür einen maximalen Grad an Flexibilität und Realismus.

Virtuelles Engineering

Im Bereich des virtuellen Engineerings dienen digitale Zwillinge als Prototypen im Designprozess. Das Erlebbarmachen von Designs (z.B. mittels VR) ist ein langwieriger Prozess mit einer Vielzahl an manuellen Schritten. Durch unseren service-orientierten Ansatz können wir diesen Prozess weitestgehend automatisieren. So werden virtuelle Design-Review-Meetings zu einem wichtigen Bestandteil des virtuellen Engineerings.

Digitaler Zwilling vor Ort

Speziell in den Bereichen Wartung und Instandhaltung können Informationen vor Ort und in Echtzeit mittels AR verfügbar gemacht werden. Fraunhofer Technologie ermöglicht nicht nur das Streaming von IoT-Messdaten, sondern auch das Streaming von komplexen Konstruktions- und Simulationsdaten über moderne Funkstandards wie sie z.B. Wifi 6 und 5G zur Verfügung stellen – der digitale Zwilling ist mobil geworden.

Wertstromanalyse

Fraunhofer Austria forscht intensiv an der Weiterentwicklung im „Ganzheitlichen Wertstrommanagement“, die neuesten Erkenntnisse aus Wissenschaft und Praxis werden kontinuierlich in VASCO überführt.

VASCO ist ein Add-In für Microsoft Visio und ermöglicht ein rasches und anwenderfreundliches Erstellen einer Wertstromanalyse auf Basis intelligenter Wertstromsymbole.