Mehr Produktvielfalt, höhere Qualität und geringere Fertigungskosten: Digital Twins revolutionieren unsere Industrie. Die virtuellen Zwillinge begleiten ein physisches Produkt von der ersten Idee über den Designprozess bis hin zur Produktion und Modernisierung – und bieten damit riesiges Potential für den Maschinenbau.
3D-Modelle statt Prototypen
Digital Twins sind digitale Abbilder physischer Maschinen. In der Industrie sorgen sie für ein besseres Produktdesign und einen fehlerfreieren Betrieb. Ihre Basis bildet ein hochpräzises dreidimensionales CAD-Modell, dem alle Eigenschaften und Funktionen des geplanten Produkts zugewiesen sind – vom Material über die Sensorik bis hin zur Bewegung und Dynamik der realen Maschine. So lassen sich beispielsweise Fehlfunktionen rechtzeitig erkennen und noch vor Produktionsstart beheben – die Entwicklung eines kostspieligen Prototyps wird häufig überflüssig.
Ständiger Datenaustausch
Die Zwillinge stehen jederzeit miteinander in Verbindung – selbst nach Produktion und Verkauf des physischen Produkts. Die reale Maschine ist mit Sensoren ausgestattet, die durchgehend Statusdaten an ihr virtuelles Abbild senden. Ein digitales Pflichtenheft in Form eines Requirement Management Systems sammelt die Informationen und vergleicht sie mit den Anforderungen, die an das Produkt gestellt werden.
Tritt ein Fehler auf, können die Ingenieure ihre Lösungsstrategien direkt am digitalen Zwilling erproben – bei der anschließenden Wartung des realen Produkts lässt sich das Problem dann schnellstmöglich beheben.
IT-Sicherheit für Digital Twins
Um die Sicherheit der digitalen Zwillinge zu gewährleisten, sind in der Industrie vermehrt Schutzmaßnahmen aus dem IT-Bereich gefragt. Auch Digitale Industriesysteme sind durch Schadsoftware infiziert, die durch das Intra- oder Internet sowie durch externe Hardware verbreitet wird. Das Konzept der ‚Industrial Security‘ umfasst deshalb nicht nur die physische Absicherung von Geräten mithilfe von Alarmanlagen und Zugangscodes, sondern auch den Einsatz von Firewalls in den Netzwerken der Unternehmen sowie die Abgrenzung von externen elektronischen Schnittstellen. Um Industrieanlagen vor Cyber-Angriffen zu schützen, bieten Hersteller wie Siemens oder Genua Lösungen, die auf allen Ebenen gleichzeitig ansetzen und neben Anlagen- und Netzwerksicherheit auch Systemintegrität gewährleisten. In Zukunft sind alle vernetzt: Lieferanten, Produzenten und Kunden. Jetzt kommt es auf ein starkes Netzwerk zwischen Maschinenbau, Elektrotechnik und IT an.
