DIGITAL TWINS: IN BEIDEN WELTEN ZUHAUSE

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ES KNIRSCHT NOCH IM GETRIEBE

mit Nvidias Omniverse zu verknüpfen. Mit dieser modularen Plattform für virtuelle Zusammenarbeit, lassen sich fotorealistische Digitale Zwillinge erstellen. Auf der GTC im März hat Nvidia gemeinsam mit Microsoft die auf Azure gehostete Omniverse Cloud angekündigt, basierend auf Nvidias OVX-Systemen. Daneben hat Microsoft mit Azure Digital Twins eine eigene Lösungen für Digital Twins im Portfolio, die mit IoT-Lösungen auf der Cloud-Plattform kombinierbar ist.

In Digitalen Zwillingen finden IT und OT zueinander: Digitale Modelle einzelner Maschinen oder ganzer Fabrikanlagen dienen nicht nur für die Entwurfsphase, sondern laufen auch während des Betriebs für die Weiterentwicklung oder die Wartung weiter, gefüttert mit realen Daten.

Digitale Modelle und Simulationen werden schon seit Jahren für den Entwurf von Fertigungsanlagen, Verkehrsmitteln oder Gebäuden genutzt. Denn so kann etwa auf Basis realer Daten das Verhalten von Geräten vorhergesagt werden, ohne erst Prototypen bauen zu müssen. Und Anpassungen sind einfacher möglich als später am fertigen Objekt. Digital Twins gehen allerdings über herkömmliche Simulationen hinaus. Denn während dort oft nur ein Teilaspekt simuliert wird, sollen die Digitalen Zwillinge eine möglichst komplette Abbildung der Realität liefern. Zudem begleiten Digital Twins ihre Gegenstücke in der realen Welt nach deren Bau weiter und werden ständig mit ihnen synchronisiert, etwa mit Echtzeitdaten, die mittels Sensoren gewonnen werden. Anhand dieser Daten und mit Hilfe von Machine Learning kann der Digitale Zwilling dafür genutzt werden, mögliche Probleme bereits im Vorfeld zu erkennen, etwa durch die Simulation von Verschleiß.

Zudem können im digitalen Modell mögliche Optimierungen an Anlagen durchgespielt werden, etwa für Veränderungen einzelner Maschinen oder die nächste Generation einer Anlage an einem anderen Standort. Gerade kleinere oder mittlere Unternehmen haben nicht die Option, Teile ihrer Produktionsanlagen für einen realen Testbetrieb zu nutzen und können das nun virtuell realisieren.

Schneider Electric hat mit EcoStruxure Machine Expert Twin eine Lösung im Portfolio, mit der in einem grafischen EntwurfsTool per Drag and Drop Anlagen aus vorgefertigten mechatronischen Komponenten oder importierten Modellen zusammengestellt werden und die reale Maschine über den Lebenszyklus begleitet. In der Siemens-Plattform Xcelerator gibt es ebenfalls Komponenten für Digital Twins. Zudem arbeitet der Hersteller mit Nvidia zusammen, um die eigene Plattform

AWS hat mit dem IoT TwinMaker ebenfalls eine Lösung im Angebot, die sich in die IoTServices des Cloud-Anbieters einfügt und mit Lösungen von Partnern wie Bosch oder Matterport auf AWS zusammenspielt. Dassault Systèmes, bekannt durch Programme wie Catia oder Solidworks, betreibt mit 3DExperience eine eigene CloudPlattform, auf deren Basis mit den 3D-Tools des Herstellers Digitale Zwillinge realisiert werden, die das Unternehmen allerdings als „Virtual Twins“ bezeichnet. Mit Delmia als Teil von 3DExperience wird dann die Verknüpfung von realer Welt und dem virtuellem Modell erledigt.

Während das Metaverse bei privaten Anwendern mangels günstiger sowie bequemer Virtual-Reality-Hardware und vor allem attraktiver Anwendungen nicht vom Fleck kommt, was zur Entlassung Tausender Mitarbeiter bei Meta geführt hat, sieht es im industriellen Umfeld besser aus. Die Nutzung von VR- und AR-Brillen ist hier schon seit Jahren üblich. Microsoft bietet die Hololens sogar ausschließlich für Firmenkunden an. Mit Digitalen Zwillingen können VR-Brillen beispielsweise nicht nur für den Entwurf, sondern auch für Schulungen eingesetzt werden und zwar auf Basis realer Maschinendaten. Mit AR-Brillen oder der Hololens wird die Wartung von Anlagen vereinfacht.

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Autor:

Klaus Länger