web analytics

German: Digital Twin

German: Digital Twin

Industrie 4.0 ist heutzutage ein beliebtes Thema. Die “vierte industrielle Revolution” umfasst ehrgeizige Ideen wie intelligente Fertigung, intelligente Städte und das industrielle Internet der Dinge. Im Zentrum der intelligenten Fertigung und wohl auch der Vorreiter von Industrie 4.0 insgesamt steht das Konzept des “Digitalen Zwillings”.

 

Wir alle sind mit den physischen Produkten vertraut, denen wir täglich begegnen. Unsere Autos, unsere Geräte, unsere Lebensmittel. Doch all diese physischen Produkte müssen irgendwo herkommen, und eben diese Produktionsstätten, Bauernhöfe und Vertriebszentren berühren alle unsere physischen Produkte an irgendeinem Punkt der Lieferkette. Je komplexer der Herstellungs- oder Lieferprozess ist, desto größer ist die Chance, dass unsere Produkte in irgendeiner Weise verändert werden.

 

Es wäre ideal, wenn unser gefrorener Fisch für die Dauer seiner 400 Meilen langen Reise von der Küste aus gefroren bliebe – und wenn unser Telefonakku nie seine maximale Temperaturtoleranz an der Fertigungsstraße überschritten hätte – und wenn wir vor dem Kauf sehen könnten, dass unser Auto aus einer nachweislich hochwertigen Produktionscharge stammt. Bis jetzt haben wir jedoch keine Möglichkeit, eine dieser Messgrößen zuverlässig zu bewerten. Hier kommt der digitale Zwilling ins Spiel.

 

Die Idee wurde erstmals 1991 in Gelernters Buch “Spiegelwelten” vorgeschlagen. Michael Grieves war der erste, der seine Erfahrungen mit der Idee des digitalen Zwillings im Jahr 2002 umsetzte und öffentlich diskutierte. Später formalisierte John Vickers die Idee während seiner Zeit bei der NASA, als er einen Bericht veröffentlichte, der die Idee in drei Teile teilte:

 

  1. Physisches Produkt
  2. Virtuelles Produkt
  3. Verbindungen zwischen den beiden Produkten

Durch Gartners Bekanntheitsgrad gewann das Thema 2017 und 2018 an Bedeutung, indem das Unternehmen den digitalen Zwilling als Top-Trend aufzählte und ihn als strategische Technologie bezeichnete und mutig voraussagte, dass digitale Zwillinge in “naher Zukunft” für Milliarden von Dingen existieren würden.

 

Als die Industrie begann, die Versprechungen der digitalen Zwillinge zu begreifen, wurde das Konzept schnell einem Ansturm von Initialen mit drei Buchstaben ausgesetzt (lustige Tatsache: Akronyme sind Abkürzungen, die als Wörter ausgesprochen werden, während Initialen Abkürzungen sind, die als ihre konstituierenden Buchstaben ausgesprochen werden. Vergleiche “EURO” mit “EZB”). Überspringen Sie bitte den nächsten Absatz.

 

Der digitale Zwillingsprototyp (DTP) besteht aus allem, was in die physischen Produkte einfließt … die digitale Zwillingsinstanz (DTI) ist eine digitale Nachbildung des DTP, sobald das DTP erstellt ist … durch die Aggregation von DTP und DTI entsteht das digitale Zwillingsaggregat (DTA) … das am Arbeitsplatz als eine Untereinheit der robotergestützten Prozessautomatisierung (RPA) angesehen wird … und dann nachgeschaltet und in der gesamten Lieferkette sowie im Rahmen des Produktlebenszyklusmanagements (PLM) analysiert werden kann.

 

Hoffentlich haben Sie das schwarze Loch rund um die Initialen oben übersprungen, denn wir können das für Laien verständlich machen und vereinfachen:

 

Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Replik von etwas, das im physischen Bereich existiert. Während sich das Produkt entwickelt und auf seine Umgebung im physischen Bereich reagiert, spiegelt sein digitaler Zwilling gleichzeitig diese Veränderungen im Bereich der Bits wider. So einfach ist das.

 

Traditionell wurden digitale Zwillinge als Hilfsmittel für Firmen mit eigener Fertigung und Qualitätskontrolle angesehen. Doch mit der Verbesserung der Sensortechnologie und der zunehmenden Kommerzialisierung der Datenspeicherung gibt es immer mehr Bestrebungen, digitale Zwillinge einzuführen, die nicht nur bei der Produktentstehung und der Lieferkette eine Rolle spielen, sondern sogar bei der Interaktion mit dem Endbenutzer.

 

 

 

Ein deutsches Softwareunternehmen namens Pickert ebnet den Weg für die durchgängige Nutzung digitaler Zwillinge. Pickert ist auf Softwarelösungen für die diskrete Fertigung spezialisiert und betreut mehr als 350 Kunden im In- und Ausland. Ihre Reichweite umfasst letztlich Hunderttausende von Endbenutzern.

 

In diesem Monat wurde bekannt gegeben, dass Pickert den Tangle als zugrunde liegende Datenübertragungs- und Speicherschicht verwendet. Oft ist es schwierig, einen Einblick zu bekommen, warum Unternehmen eine Lösung einer anderen vorziehen oder wie sie planen, diese Lösung in ihren Technologiestack zu implementieren. Dies ist nicht einer dieser Fälle!

 

Sven Rimmelspacher, ein geschäftsführender Gesellschafter von Pickert, präsentierte freundlicherweise eine eingehende Analyse der Partnerschaft mit der IOTA aus der Perspektive seines Unternehmens.

 

Sven hebt die Tatsache hervor, dass moderne Unternehmen dazu gedrängt werden, den Entwurfs- und Fertigungsprozess zu beschleunigen, was oft auf Kosten von Genauigkeit und Qualität geht. Als Folge davon werden Fehler erst nach der Produktion und dem Versand erkannt. Dies ist außerordentlich kostspielig! Sowohl Sven als auch Holger Köther von der IOTA erwähnen die “10er-Regel”, die besagt, dass die Kosten für die Behebung eines Fehlers um das Zehnfache steigen, wenn das Produkt zum nächsten Produktionsschritt übergeht. Allein in Deutschland müssen die mittelständischen Unternehmen jährlich fast 50 Milliarden Euro ausgeben, um minderwertige Waren zu korrigieren. Sven weist weiter darauf hin, dass Unternehmen 25 % ihrer Zeit damit verbringen, Fehler in der Fertigung zu korrigieren, anstatt sie zu vermeiden. Schockierenderweise werden 85% dieser Fehler in einem frühen Stadium gemacht – man wende die “10er-Regel” auf diese Zahl an, um ein Gefühl für die kumulierten Kosten zu bekommen.

 

Pickert ist sich darüber im Klaren, was sie erreichen wollen: NULL-Fehler. Sie sind so engagiert, dass sie eine Null-Fehler-Website haben und “NULL-Fehler” in ihre Unternehmensvision aufnehmen. Das ist auch der Name eines ihrer Produkte.

 

 

 

Sie erkennen die Hoffnung der Branche auf eine Rettung durch die Informationstechnologie an, weisen aber darauf hin, dass diese Hoffnung auf häufig fehlgeleitete IT-Investitionen hinausläuft, die in ein paar zusätzlichen Beratungstagen gipfeln. Datensilos und Kommunikationsmissverhältnisse sind nach wie vor weit verbreitet.

 

Um einen erheblichen Sprung über den Status quo hinaus zu machen, sahen sie in IOTA die Lösung. Hier sind Svens Gedanken speziell zu IOTA:  

 

Es handelt sich um eine offene, sichere und gefühllose Infrastruktur, die weltweit für jeden zugänglich ist, um Informationen und digitale Vermögenswerte zu dokumentieren und auszutauschen. IOTA hat den Vorteil, dass es keine Gebühren oder gar den Einsatz von Kryptowährung erfordert, um Daten dezentral zu speichern, und bietet damit die optimalen Voraussetzungen, um digitale Zwillinge vor Manipulationen zu schützen. Es bietet die Freiheit, Daten weltweit zwischen Produzenten und mit Produktionspartnern auszutauschen, die ihre eigenen Daten und Dokumentationen hinzufügen können. Auf diese Weise können mehrere Partner in unterschiedlichen Produktionsumgebungen einen unveränderlichen digitalen Zwilling schaffen. Im Vergleich zu anderen Blockchain-Technologien, bei denen die Gebühren nicht vorhersehbar sind und ein hohes finanzielles Risiko darstellen, bietet IOTA einen starken wirtschaftlichen Vorteil und Sicherheit, da die Gebühren immer gleich Null sind.

 

Wie Sven sagt, ist es mit einem digitalen Zwilling, der auf einer offenen, verteilten, unveränderlichen Informationsplattform wie IOTA implementiert wird, einfach, Endbenutzer mit allen Daten zu versorgen, die für das Produkt gelten, mit dem sie jetzt interagieren. Weiter lobt er die Unveränderlichkeitsmerkmale von IOTA. Es gibt keine Sorgen mehr über Datenmanipulation oder Sicherheit bei der Verwendung eines verschlüsselten verteilten Ledgers. Es ist leicht für einen böswilligen Akteur, Daten, die in seinen eigenen privaten Datenbanken gespeichert sind, heimlich zu verändern. Im Tangle ist dies unmöglich. 

 

Sie müssen als Endbenutzer die Chargennummer Ihres Handtuchständers kennen? Kein Problem. Aber was ist mit der zwischengeschalteten Firma, die detaillierte Informationen über einen Teil des vorausgegangenen Herstellungsprozesses wissen muss? Kein Problem. Alle Arten von Metadaten können aufgezeichnet und an jede Art von Beteiligten gesendet werden.

 

Probieren Sie diese NULL-FEHLER-Rückverfolgbarkeitsanwendung aus, um zu sehen, wie detailliert die Informationen werden können. Pickert arbeitet innerhalb seiner Kernkompetenz, der diskreten Fertigung. Aber es ist schwierig, nicht in die Zukunft zu spekulieren, wenn man die Grundlagen einer großartigen Lösung wie dieser sieht.

 

 

 

Diese Woche wurden weitere große Neuigkeiten auf den Plan gerufen: Die Object Management Group (OMG), das internationale digitale Standardisierungsgremium, mit dem IOTA eng zusammenarbeitet, gab die Gründung des Digital Twin Consortium bekannt.

 

Das Leitbild des neuen Digital Twin Consortium könnte nicht besser mit dem der IOTA übereinstimmen:

 

Das Digital Twin Consortium treibt die Annahme, Nutzung, Interoperabilität und Entwicklung der digitalen Zwillingstechnologie voran. Es treibt die Innovation der digitalen Zwillingstechnologie durch konsistente Ansätze und Open-Source-Entwicklung voran. Es setzt sich dafür ein, den Markt zu beschleunigen und die Ergebnisse für die Benutzer zu lenken.

 

In ihrer Pressemitteilung räumen sie offen ein, dass digitale Zwillingslösungen aufgrund eines “Mangels an Open-Source-Software, Interoperabilitätsproblemen, Marktwirren und hohen Kosten” schwierig zu implementieren sein können. Dr. Solely weist ausschließlich auf die Schwierigkeiten hin, die sich aus dem mangelnden Verständnis und der fehlenden Standardisierung ergeben.

 

Es scheint vier Gründungsmitglieder des Konsortiums zu geben, darunter Microsoft, Dell, Ansys und Lendlease. Weitere 30 Unternehmen sind als “Groundbreaker” aufgeführt, die seit der Gründung des Digital Consortium Mitglieder sind. IOTA ist unter diesen.

 

 

 

 

 

 

Sensoren werden nur noch kleiner und billiger werden. Die Interoperabilität wird sich nur weiter standardisieren. Man stelle sich eine Welt vor, in der der Tangle nicht nur vollständige Fertigungsprozesse abbildet, sondern auch die gesamte Wertschöpfungskette. Wir könnten eines Tages mit einer Telefonanwendung den Strichcode auf unseren frischen Produkten einscannen, um zu sehen, wie frisch sie wirklich sind. Für ehrgeizige Unternehmen wie Pickert, die sich entschließen, auf der Grundlage von IOTA aufzubauen, stehen glänzende Zeiten bevor. Der Traum von ganzheitlichen digitalen Zwillingen schreitet immer schneller voran!

SHARE IT!

Written by: Hello IOTA Staff