Nachricht

Träumen Sie davon, ein virtuelles Duplikat Ihrer Fabrik zu betreten, um potenzielle Probleme zu überwachen und richtig zu diagnostizieren, ohne die physische Anlage besuchen zu müssen? Diese Idee ist überhaupt nicht neu. Tatsächlich ist es ein ziemlich letztes Jahrhundert. Aber wir hatten damals nicht die Technologie, um digitale Zwillinge, wie wir sie heute kennen, umzusetzen.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Umgebung des Teils, der Maschine oder der Anlage. Während sich eine Simulation auf einen bestimmten Überwachungsaspekt oder -prozess konzentriert, kann der digitale Zwilling eine beliebige Anzahl von Simulationen durchführen und mehrere Prozesse gleichzeitig in Echtzeit untersuchen. Digitale Zwillinge bieten einen wechselseitigen Informationsfluss zur Erfassung von Betriebsdaten, die dann zum Handeln nützlich sind.

Welche Anwendungen können von digitalen Zwillingen profitieren?

Es gibt mehrere Anwendungen, bei denen digitale Zwillinge einen klaren Vorteil bieten. Beispielsweise können Sie virtuelle Zwillinge für physisch große Projekte wie Gebäude oder Brücken verwenden. Diese Technologie kann auf mechanisch komplexe Projekte angewendet werden; zum Beispiel: Jet- oder Windkraftanlagen, Autos, Lastwagen, Züge oder Flugzeuge. Schließlich sind auch Energieanlagen zur Energieerzeugung oder -übertragung oder Fertigungsprojekte mögliche Einsatzgebiete für virtuelle Zwillinge.

Allerdings sind nicht alle Anwendungen gute Kandidaten für die Technologie. Wir müssen betonen, dass Sie einen virtuellen Zwilling umso besser nutzen können, je komplexer das Projekt ist. Sie bieten einen intensiven und regelmäßigen Fluss an Sensordaten. Infolgedessen müssen Sie mit einem hohen Kapitalaufwand für die Implementierung eines virtuellen Zwillings rechnen, der aus finanzieller Sicht nicht zu rechtfertigen ist, sofern Sie keine Produktivitäts- und Effizienzsteigerungen erzielen.

Vorteile digitaler Zwillinge

Dennoch können digitale Zwillinge große Vorteile bieten:

1. Bessere Forschung und Entwicklung: Die großen Datenmengen, die die digitalen Zwillingssensoren liefern, können bei entsprechender Nutzung die Forschungs- und Designphasen komplexer Produkte verkürzen, was wiederum den ROI und die Markteinführungszeit verbessern kann. Darüber hinaus kann die Technologie dabei helfen, nützliche Erkenntnisse über mögliche Probleme zu gewinnen, die in der Prototyping-Phase vor der Produktion behoben werden können.
2. Verbesserte Effizienz: Digitale Zwillinge können großartig sein, um bestimmte Maschinen bis hin zu kompletten Produktionslinien oder Fertigungsanlagen zu spiegeln und zu überwachen. Die Technologie kann Ihnen dabei helfen, Ausfälle und Probleme vorherzusagen, die Sie beheben können, bevor sie zu Problemen werden. Dadurch wird wiederum die höchste Effizienz während des gesamten Herstellungsprozesses aufrechterhalten.
3. Lebenszyklusmanagement: Digitale Zwillinge helfen Herstellern bei der Planung der Reparatur- und Austauschoptionen für Maschinen in Produktionslinien. Das vermeidet kostspielige Ausfallzeiten und spart Geld bei Reparaturen. Digitale Zwillinge können auch dabei helfen, geplante Ausfallzeiten zu planen, um neue Maschinen zu installieren, die zu 100 % mit dem aktuellen Betrieb kompatibel sind.

Hardware hinter digitalen Zwillingen

In Bezug auf die Hardware stellt diese Technologie mehrere Herausforderungen dar, die wir im Folgenden näher erläutern:

Kompatibilität

Digitale Zwillinge sind über das Internet oder Intranets miteinander verbundene Geräte. Von der Sensorebene bis zum Rechenzentrum müssen Sie Hunderte von Geräten verbinden, die in der Lage sein müssen, Daten in beide Richtungen zu übertragen. Einige der modernsten Fertigungsgeräte werden Sensoren und Überwachungssoftware umfassen. Manchmal müssen jedoch Sensoren an Maschinen angebracht werden.Die Herausforderungen beginnen bei der Auswahl des geeigneten Sensors zum Sammeln der benötigten Informationen und des richtigen Gateways zum Senden und Empfangen von Informationen an und vom Computer oder Server. Wenn Sie mehr über Sensoren und Gateways erfahren möchten, können Sie diesen Beitrag und diesen Beitrag lesen. Infolgedessen können Hunderte von Geräten zu einem Inventarproblem werden, das bei verteilten Architekturen häufig vorkommt. Stellen Sie sicher, dass Sie einen strukturierten Wartungsplan für den digitalen Zwilling umsetzen, um nicht den Überblick über die installierten Geräte zu verlieren.

Große Datenmenge

Die Datenmenge nimmt exponentiell zu, je komplexer das Projekt oder je größer die Anlage. Folglich benötigen Computer und Server leistungsstarke Verarbeitungskapazitäten. Das bedeutet auch, dass Sie wahrscheinlich bereits über Cloud-, Fog- und Edge-Computing-Funktionen verfügen müssen, bevor Sie einen vollständigen digitalen Zwilling Ihrer Fabrik erstellen können. Daher sind Sie auf ein zuverlässiges, schnelles und sicheres Netzwerk (das Internet oder Intranet) angewiesen, um Daten effizient in beide Richtungen zu übertragen.

Raue Umgebungen

Industrielle digitale Zwillinge werden auf Computer angewiesen sein, die in der Produktionshalle installiert sind, um einen Teil der Datenverarbeitung durchzuführen, bevor sie an die Hauptserver gesendet werden. Diese Computer müssen besondere Funktionen wie eine effiziente Kühlung ohne Lüfter und Schutz vor dem Eindringen von Wasser oder Staub bieten. Industriecomputer erfordern regelmäßig einen intensiven 24/7-Betrieb und halten hohen Temperaturen stand. Daher möchten Sie möglicherweise in spezielle Computer mit entsprechenden Zertifizierungsstufen investieren, um in rauen Industrieumgebungen reibungslos zu funktionieren. Mehr über Industriecomputer können Sie in diesem Beitrag lesen.

Sicherheit

Bei der Verbindung von Geräten mit dem Internet oder Intranets gehen immer Sicherheitsrisiken einher. Angesichts der zunehmenden Zahl digitaler und physischer Cyberangriffe sollten Sie die Notwendigkeit prüfen, Ihrer Hardware Sicherheitsfunktionen hinzuzufügen. Einige Sicherheitsfunktionen, die Sie vom Hersteller zu Ihrer Hardware hinzufügen lassen können, finden Sie in diesem Beitrag. Diese Funktionen helfen Ihnen, den physischen Zugriff auf Ihr Netzwerk zu verhindern, insbesondere auf Maschinen oder Computer, die außerhalb der gesicherten Rechenzentrumsumgebung installiert sind. Denken Sie daran, dass die meisten Angriffe darauf abzielen, an sensible Informationen zu gelangen, mit denen Geld erpresst oder der Ruf eines Unternehmens geschädigt werden kann. Wenn Sie mehr erfahren möchten, besuchen Sie unsere Cybersicherheits-Blogreihe.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass virtuelle Zwillinge bereits existieren und ein großartiges Werkzeug zur Überwachung, Diagnose und Behebung von Problemen in Fabriken sein können. In Zukunft könnten wir die virtuelle Realität nutzen, um die Fabrik zu „besichtigen“ und den tatsächlichen physischen Besuch zu vermeiden, was für Reinräume oder Betriebe ohne Beleuchtung hilfreich sein kann. Beachten Sie, dass sich die Investition in diese Art von Technologie nur lohnt, wenn das Projekt komplex genug oder groß genug ist.

Wenn Sie das Metaverse oder verwandte Technologien weiter erkunden möchten, können Sie die Metaverse-Blogserie besuchen.