Digitaler Zwilling in der Produktion: 10 Anwendungsfälle
Impulse aus der Praxis
63 Prozent der deutschen Industrieunternehmen sind davon überzeugt, dass Digitale Zwillinge in der Produktion unverzichtbar sind, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können, so das Ergebnis einer repräsentativen Umfrage des Digitalverbands Bitkom. Doch zwischen dem Wissen um die Schlüsselrolle dieser Technologie und der Implementierung im eigenen Betrieb klafft eine große Lücke zwischen Theorie und Praxis: Viele Unternehmen verharren noch in der Phase des Verständnisaufbaus, es fehlt an Strategien und Konzepten, an Budgets und konkreten Anwendungsbeispielen. Dabei ist das ökonomische und ökologische Potenzial des Digitalen Zwillings enorm – und lässt sich einfacher in echte Mehrwerte verwandeln als die meisten Unternehmen denken.
Ich möchte Ihnen wichtige Impulse liefern und zehn Einsatzszenarien für den Digitalen Zwilling in der Produktion vorstellen – von Quick Wins bis zu visionären Geschäftsmodellen.
Status Quo des Digitalen Zwillings in der Fertigung
Digitale Zwillinge sind virtuelle, dynamische Echtzeitmodelle physischer Objekte und integrieren damit nicht-digitale Assets in die digitale Welt von Industrie 4.0. Für eine möglichst realistische Modellierung vernetzt und synchronisiert der Digitale Zwilling in der Produktion heterogene Datenquellen, von Engineering-Daten über Sensordaten von Maschinen und Umgebungsparameter bis hin zu Prozess- und Betriebsdaten aus ERP-, MES- und QS-Systemen – oder sogar Daten externer Partner.
Das Konzept des Digitalen Zwillings ist nicht neu, doch mit der Praxisreife eines Datenstandards – der aktuellen Version der „Digitalen Verwaltungsschale“ – wurde Mitte 2023 eine wichtige Voraussetzung für den Durchbruch von Digital-Twin-Anwendungen in IIoT-Umgebungen geschaffen. Digitale Zwillinge in der Produktion auf Basis der Digitalen Verwaltungsschale (engl. Asset Administration Shell, oder kurz AAS) können - eben durch einen einheitlichen Standard - über System-, Abteilungs- und Unternehmensgrenzen hinweg Daten austauschen. Die Standardisierung senkt nicht nur die technologischen Hürden, sondern ebnet mit der Interoperabilität auch den Weg für neue Wertschöpfungsideen.
10 Anwendungsbeispiele für Digitale Zwillinge in der Produktion
Egal ob Konzern oder KMU, einzelne Maschine oder komplette Wertschöpfungskette, ob Automobilbranche oder Elektroindustrie, im Maschinen- und Anlagenbau, pharmazeutische und chemische Industrie: Die Einsatzszenarien von Digitalen Zwillingen in der Produktion sind vielfältig.
Typische Einstiegsprojekte nutzen den Digitalen Zwilling für Kosten- und Zeiteinsparungen oder Qualitätsverbesserungen:
Das nächsthöhere Level Digitaler Zwillinge integriert Daten externer Akteure:
Der Digitale Zwilling in der Produktion ist nicht nur ein Effizienz-Booster, sondern vereinfacht auch die Umsetzung von Nachhaltigkeitsinitiativen:
Das spannendste Zukunftspotenzial des Digitalen Zwillings in der Produktion liegt in der Monetarisierung der Daten, also in der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle:
Tipp
Für viele Einstiegsprojekte benötigen Sie nicht zwingend einen standardisierten Digitalen Zwilling wie die Digitale Verwaltungsschale. Um sich bei der Skalierung alle Optionen für interne Vernetzung und weiteres Wachstum offen zu halten, ist es trotzdem sinnvoll, von Anfang an mit dem AAS-Standard zu arbeiten.
Die Herausforderung ist es, passende Anwendungsfälle für das eigene Unternehmen zu identifizieren und in die Digitalisierungsstrategie zu integrieren. Dabei muss es nicht immer gleich der ganz große Wurf sein, sondern auch kleinere Pilotprojekte bieten attraktive Mehrwerte.
Der Autor
Johannes Fuhrmann ist Head of Strategic Business Development bei Arvato Systems. In dieser Rolle verantwortet er das Portfolio und den Produktaufbau für die Fertigungsindustrie. Sein Fokus liegt dabei hauptsächlich auf den Themen Digitaler Zwilling, Digitale Verwaltungsschale und der Entwicklung geteilter Datenökosysteme in der Industrie. Vor seiner Karriere bei Arvato Systems hatte Johannes Fuhrmann diverse relevante Positionen innerhalb der Fertigungsindustrie inne. So war er etwa als Senior Consultant für Industry 4.0 bei Deloitte Consulting und als Head of Digital Operations and Business Development bei VELUX tätig. Sein Studium an der University of Warwick schloss Johannes Fuhrmann mit einem Master of Science (MSc.) in Information Systems Management ab. Zudem erwarb er einen Bachelor of Arts (B. A.) im Studiengang Technical Business Administration an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW Hamburg).
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