Digitaler Zwilling vs. digitaler Thread: Zwei sich ergänzende Möglichkeiten zur digitalen Replikation von Assets

Da die digitale Transformation in der Fertigungs- und Maschinenbaubranche immer schneller voranschreitet, haben zwei Konzepte an Bedeutung gewonnen: digitale Zwillinge und digitale Threads. Beide Konzepte beziehen sich auf die digitale Repräsentation physischer Objekte, dienen aber unterschiedlichen Zwecken und bieten Unternehmen einzigartige Vorteile. Hier werden wir digitale Zwillinge und digitale Threads miteinander vergleichen und mögliche Anwendungsfälle und Vorteile besprechen.

Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Nachbildung eines physischen Objekts oder Systems, komplett mit allen Konstruktions- und Betriebsdaten des physischen Objekts, einschließlich Geometrie, Leistung und Verhaltensmodellen. Der Zweck eines digitalen Zwillings ist, das Verhalten von Equipment in Echtzeit zu simulieren, sodass Ingenieure und Bediener die Leistung überwachen und Systemprobleme/Anomalien erkennen können.

Die digitale Zwillingstechnologie nutzt Sensoren des industriellen Internet der Dinge (IIoT), maschinelles Lernen und Simulationssoftware, um Produktdaten zu sammeln und genaue Modelle zu generieren. Die Teams können dann die Modelle verwenden, um die Wartung vorherzusagen, Änderungen am System zu simulieren und Prozesse zu optimieren (z. B. Sicherheitsprotokolle, Berichtsverfahren, Fertigungsprozesse usw.).

Ein digitaler Zwilling einer Windkraftanlage kann beispielsweise die Auswirkungen einer veränderten Windgeschwindigkeit und -richtung auf die Leistung der Windkraftanlage simulieren und den Betreibern helfen, fundierte Entscheidungen über Wartung und Energieerzeugung zu treffen.

Ein digitaler Thread ist eine digitale Darstellung des Lebenszyklus eines Produkts, von der Konstruktion über die Herstellung bis hin zur Wartung und darüber hinaus, und bietet einen nahtlosen Datenfluss, der alle Aspekte des Lebenszyklus miteinander verbindet. Ziel eines digitalen Threads ist es, einen vollständigen und transparenten Überblick über die Fertigungssysteme zu erhalten und eine effiziente Zusammenarbeit und Entscheidungsfindung in allen Phasen des Prozesses zu ermöglichen.

Digital Threads nutzen eine Vielzahl von Technologien, darunter CAD-Software (Computer Aid Design), PLM-Systeme (Product Lifecycle Management) und IoT-Sensoren, um Daten zu sammeln und über Workflows hinweg auszutauschen. Die Digital-Thread-Technologie optimiert die Rückverfolgbarkeit, indem sie eine Möglichkeit bietet, den Asset-Fortschritt zu verfolgen und sicherzustellen, dass alle Stakeholder während des gesamten Produktionsprozesses auf dem gleichen Stand sind. Luft- und Raumfahrtunternehmen können zum Beispiel einen Digital Thread erstellen, um bei der Montage von Flugzeugen mit Digital Engineering zu helfen. Die Produktionsteams nutzen auf 3D-Modellen basierende Systeme, um sicherzustellen, dass Flugzeuge genau nach den technischen Spezifikationen gebaut werden, und verlassen sich auf den digitalen Thread, um den Fortschritt zu verfolgen und Probleme und Ineffizienzen während der Produktion zu erkennen.

Sowohl digitale Zwillinge als auch digitale Threads verwenden virtuelle Darstellungen von realen Assets und Prozessen, bieten jedoch unterschiedliche Funktionen.

Scale

Digitale Zwillinge sind skalierbar, aber nur bis zu einem bestimmten Punkt. Die digitale Zwillingstechnologie sammelt Echtzeitdaten aus einer einzigen Quelle/einem einzigen Asset. Und obwohl ein digitaler Zwilling mit anderen Zwillingen verbunden werden kann, um ganze digitale Umgebungen zu simulieren, sind sie am nützlichsten bei der Bewertung einer bestimmten Produktionsumgebung. Ein Digital Thread-Konzept hingegen ist grenzenlos skalierbar. Digitale Threads können mit (fast) jedem anderen Unternehmenssystem verbunden werden, einschließlich digitaler Zwillinge.

Daher eignet sich die Digital-Thread-Technologie am besten für Abläufe und/oder Situationen, in denen Daten aus einer Vielzahl von Abteilungen, Geräten, Systemen und Prozessen gesammelt werden müssen. Im Gegenteil: Digitale Zwillinge eignen sich besser für Betriebe, die hauptsächlich auf sich wiederholende Maschinenprozesse innerhalb einer bestimmten Produktionsumgebung beruhen.

Datenzentralisierung

Sowohl digitale Zwillinge als auch digitale Threads zentralisieren Daten bis zu einem gewissen Grad. Beide sammeln umfassende Sensordaten und aggregieren und speichern diese Daten in einem leicht zugänglichen Daten-Hub. Digitale Threads ermöglichen es Teams jedoch, Daten aus digitalen Zwillingen und anderen Quellen zu übernehmen und den Datenfluss über Abteilungen und Produktionssilos hinweg zu zentralisieren, sodass das gesamte Unternehmen auf dieselben Informationen zugreifen kann. Daten, die an einen Digital Thread angehängt sind, sind in der Regel auch durchgängig genauer, da die Automatisierung eines Digital-Thread-Konzepts die Notwendigkeit, Informationen zwischen Abteilungen und Workflows manuell zu übertragen, eliminiert.

Digitale Zwillinge und digitale Threads helfen Unternehmen, die Systemeffizienz zu steigern, die Produktionskosten zu senken, das Produktdesign zu verbessern und die Ausfallzeit zu begrenzen. Die Auswirkungen der einzelnen Technologien variieren jedoch je nach Bedarf des Herstellers.

Digitale Zwillinge ermöglichen Herstellern Folgendes:

• Nutzung einer reaktionsschnelle Überwachung in Echtzeit
• Proaktive Risikobewertungen und Nutzung einer vorausschauenden Fehlerbehebung für Unternehmensassets
• Schnellere Innovationen mit digitalen Modellen und digitalem Spiegeln

Digital Threads helfen Herstellern in mehrfacher Hinsicht:

• Aufbau flexiblerer Abläufe auf, da sie einen kontinuierlichen, synchronisierten Datenfluss ermöglichen
• Verbesserung der abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit über Assets und Systeme hinweg
• Optimierung der Konnektivität zwischen Fertigungs- und Engineering-Prozessen
• Optimierung der Produktentwicklung, um die Produktionszeit zu verkürzen und Produkte schneller auf den Markt zu bringen
• Sicherstellung der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften durch die Verfolgung des gesamten Produktlebenszyklus, einschließlich Designentscheidungen, technischer Änderungen und Wartungsaufzeichnungen

Digitale Zwillinge und digitale Threads sind unverzichtbare Tools für Unternehmen, die eine digitale Transformation starten oder beschleunigen wollen. Der Einsatz fortschrittlicher technologischer Tools wie IBM Maximo kann Unternehmen helfen, schneller dieses Ziel zu erreichen.

IBM Maximo ist ein umfassendes Enterprise Asset Management System, das Unternehmen dabei unterstützt, die Anlagenleistung zu optimieren und den täglichen Betrieb zu rationalisieren. IBM Maximo nutzt eine integrierte, KI-gestützte, cloudbasierte Plattform und bietet umfassende CMMS-Funktionen, die fortschrittliche Datenanalyse und -optimierung ermöglichen und Hersteller dabei unterstützen, fundierte Entscheidungen über Systemleistung und -optimierung zu treffen.

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