Digital Twin / Digitaler Zwilling: Individuelle Softwarelösungen

Digital Twin / Digitaler Zwilling
Individuelle Softwarelösungen von jambit

Individuelle Entwicklung für digital twin / digitaler Zwilling

Jedes beliebige Objekt (z. B. Auto, Maschine, Haushaltsgegenstand, Werkstück), das es in der realen Welt gibt, kann eine digitale Repräsentation haben. Sie kann in der Regel einen Teil der Eigenschaften und Zustände des Originals darstellen. Diese Repräsentation nennt man Digital Twin oder Digitaler Zwilling. Je nachdem, wie detailliert man sein möchte oder muss, kann die Repräsentation unterschiedlich komplex sein, oder unterschiedliche Aspekte berücksichtigen. Die Brücke zwischen realer und digitaler Welt muss dabei nur einmal überschritten werden. Genau zwischen dem Objekt und seinem Zwilling. Man kann nun auf einem digitalen Zwilling z. B. Simulationen laufen lassen. Dies ist meist wesentlich günstiger und einfacher, als das reale Objekt zu nutzen. Außerdem kann man den digitalen Zwilling mit anderen Digital Twins oder Systemen über das Internet kommunizieren lassen. Auch dieser Aspekt wird digital wesentlich einfacher und oft günstiger realisiert, als das Objekt selbst direkt kommunizieren zu lassen.

Gebraucht wird dieser Ansatz in allen Branchen, die ihre Produkte oder ihren Produktionsprozess digitalisieren, oder aber zu ihren Produkten digitale Mehrwert-Dienste erstellen wollen. So ist der digitale Zwilling etwa ein essenzieller Baustein für das Internet of Things (IoT) / Internet der Dinge und kommt auch bei den VR- und AR-Technologien zur Anwendung. Auch viele unserer Kunden stehen vor Herausforderungen, bei denen die Entwicklung eines Digital Twins einen großen Mehrwert schaffen kann.

Warum Digital Twin? Schneller, flexibler, günstiger

Unternehmen, die auf digitale Zwillinge setzen, bringen sich selbst in die Lage, ihre physischen Produkte um digitale Dienste bzw. Aspekte zu erweitern. Die Time-to-Market ist hierbei allerdings sehr viel kürzer, denn beim digitalen Zwilling gelten nicht die Entwicklungszeiten von physischen Produkten, sondern die für digitale Produkte. Besonders die Fähigkeit, flexibel und schnell zu reagieren, wird in diesem Kontext die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen bestimmen.

Neben dem Produkt kann auch der Produktionsprozess selbst in die digitale Welt gehoben werden. Ein Digital Twin in Kombination mit der entsprechenden Datenanalyse (Industrial Analytics) kann Einsparungspotentiale leicht sichtbar machen. In zweiter Instanz bietet sich so die Möglichkeit, die Qualität zu erhöhen bzw. den Ausschuss zu reduzieren. Als Folge können Unternehmen den Produktionsprozess optimieren und Kosten einsparen. In der Praxis lassen sich z. B. durch Simulationen auf digitalen Zwillingen Produktionsprozesse dynamisch gestalten, um so eine optimale Auslastung zu gewährleisten. In Kombinationen mit Schichtplänen bzw. dem Connected Worker kann sogar der Mensch als Teil des Produktionsprozesses berücksichtigt und so ein optimales Zusammenspiel aller Aspekte erreicht werden.

Die hier beschriebenen Beispiele haben einen industriellen Kontext. Der Digital Twin als Konzept ist dabei durchaus übertragbar auf andere Bereich wie etwa Banken und Versicherungen.

Der digitale Zwilling als Lösungsansatz in der Industrie

Oft beginnen Unternehmen mit einer gewachsenen IT-Landschaft mit heterogenen (Öko-)Systemen und kämpfen mit stärker werdendem Preisdruck. Dazu kommt, dass gerade bei Produzenten physischer Güter der digitale Aspekt ihrer Produkte oft nicht im Kern der Produktportfolios steht.

Die Herausforderung für den Weg in die Zukunft ist, eine Transformation anzustoßen und gleichzeitig etablierte Wertschöpfungsketten zu erhalten, zu ergänzen und neue zu schaffen. Der digitale Zwilling ist hierbei ein weit gefasstes Konzept, welches in der Umsetzung an die Bedürfnisse, Möglichkeiten und Besonderheiten des Kunden angepasst werden muss. Dabei spielt es keine Rolle, ob der Digital Twin reale Dinge oder abstrakten Prozesse abbildet. Am Beispiel einer physischen Produktion soll dies deutlich werden.

Eine archetypische Problemstellung bei unseren Kunden sind manuelle Schritte im Produktionsprozess, bei denen der Mensch die Lücke zwischen diversen IT-Systemen schließt. Dies ist in der Realität noch praktikabel, kostet aber meist Zeit und benötigt viel implizites Wissen der Mitarbeiter. Eine stringente Abbildung im Digitalen Zwilling ermöglicht hierbei das Aufarbeiten von möglichen Altlasten. Außerdem werden durch die zwingende Transparenz Optimierungsmöglichkeiten sichtbar und unnötige Kosten vermieden. Es zeigt sich also, dass der digitale Zwilling kein Selbstzweck ist, sondern eine Verbesserung der Wertschöpfungskette ermöglichen kann. Auf Ebene von abstrakten Prozessen oder realen Dingen. Die genannte Problematik gilt oft für Digitalisierungsvorhaben, der digitale Zwilling versteht sich dabei als ein möglicher Lösungsansatz.

Eine weitere wiederkehrende Problemstellung sind physische Produkte, deren USP sich zunehmend in den digitalen Bereich verschiebt. Das Produkt selbst reicht in diesen Fällen nicht mehr aus, um sich den nötigen Vorsprung vor der Konkurrenz zu sichern. Es werden zunehmend andere digitale Aspekte kaufentscheidend. Dies gilt sowohl für den B2B-Bereich, als auch für B2C. Ein Digital Twin bietet hier eine gute Basis, um mehrwertstiftende Use Cases umzusetzen, die über die reine Vernetzung hinausgehen.

Digital-Twin-Projekte mit jambit: Alles aus einer Hand

Eine Videokonferenz bei jambit

Die Umsetzung eines digitalen Zwillings berührt oft viele technologische Bereiche. jambit verfügt über breites Wissen und tiefgreifende Expertise über Systemgrenzen hinweg. Relevant ist hier sicherlich das profunde Backend-Know-How im Zusammenspiel mit Big und Fast Data. Im Bereich Architektur ist Cloud Computing für uns Tagesgeschäft und gerade im industriellen Umfeld wird auch Edge Computing immer relevanter. Durch langjährige Erfahrung in den Bereichen Infrastruktur und Operations kann jambit auch diesen Aspekt problemlos abdecken. Falls sich der digitale Zwilling auch auf die Bereich Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen erstreckt, ist immer auch unser Competence Center KI/ML mit an Bord.

Bei der Entwicklung von Digital Twins kommt es oft vor allem auf das Zusammenspiel dieser verschiedenen Bereiche an. Durch unsere Dienstleistung nach dem Prinzip "Alles aus einer Hand" bieten wir unseren Kunden also genau den Vorteil, die Bereiche perfekt aufeinander abstimmen zu können und den Digital Twin so optimal zu entwickeln.

Zudem bietet jambit tiefes nicht-technisches Wissen aus vielen Projekten. Wie beginnt man überhaupt ein Digital-Twin-Projekt? Was ist möglich und was nötig? Und in welchem Zeitrahmen? Wir liefern Antworten auf diese Fragen und beraten unsere Kunden Schritt für Schritt. jambit unterstützt hier individuell angepasst, ausgehend von dem Punkt, an dem das Unternehmen steht.

Dabei helfen ein breites Branchenwissen und Domänenverständnis. Wir wissen, wo unsere Kunden und deren Branchen stehen und was ihre Rahmenbedingungen sind. Welche Schmerzen und Zwänge sie haben und welchen Herausforderungen sie üblicherweise gegenüberstehen. In Projekten wie etwa zum Thema Bauteilrückverfolgung für OSRAM Opto Semiconductors wurde der Produktionsprozess abgebildet und der Weg der Bauteile nachverfolgbar gemacht. Herausfordernd waren hier neben der technischen Integration verschiedener Datenquellen und des heterogenen Ökosystems besonders die Fachlichkeit und die Besonderheiten der Prozesse beim Kunden. In vertrauensvoller Zusammenarbeit wurden Backend- und Frontend-Applikationen mit gut durchdachter UI/UX erstellt und der Kunde vom ersten Design über ein MVP bis zum Go-Live begleitet.

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Maximilian Schenk, Head of Industry & Energy bei jambit

Maximilian Schenk

Head of Industry & Energy

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