Daten speichern und erfassen Digitaler Zwilling: Buzzword oder ernst zu nehmender Trend?

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Der Digitale Zwilling ist in aller Munde. Es wird erwartet, dass die Nutzung des Konzepts bis 2027 61,45 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Angesichts dieser Zahlen ist es unwahrscheinlich, dass es sich hierbei um ein bloßes Schlagwort handelt.

Unter dem Begriff Digitaler Zwilling oder auch Digital Twin versteht man ein computergestütztes Modell, das die reale mit der virtuellen Welt verbindet. Ziel ist es, Resultate in der realen Welt zu verbessern. Objekte, Prozesse oder auch Dienstleistungen werden virtualisiert und damit quasi zu digitalen Gegenstücken des realen Objekts. In der Folge befähigt ein Digitaler Zwilling unterschiedlicher Abteilungen, komplexe Systeme auf interaktive und immersive Weise gemeinsam zu entwerfen, zu entwickeln, zu testen, einzusetzen und zu betreiben. Das Konzept des Digital Twins befähigt Unternehmen, die Vergangenheit zu verstehen, die Gegenwart zu visualisieren sowie künftige Probleme zu vermeiden.

Das Konzept des Digital Twins basiert also, vereinfacht gesagt, auf einem realen Objekt, seinem digitalen Zwilling sowie den Daten, die beide miteinander verbindet.

Um einen Schritt weiterzugehen, kann man sagen, dass Digital Twins auch Visualisierungen darstellen, die aus konzeptionellen Modellen (zum Beispiel BIM, CAD oder GIS) oder Scans physischer Einheiten (beispielsweise erzeugter Produkte oder Anlagen) erstellt werden. Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) bezieht sich auf ein Netzwerk physischer Objekte, die über eindeutige Kennungen (UIDs) verfügen und eingebettete Technologie enthalten. Dadurch können sie mit anderen Objekten im Internet kommunizieren und interagieren, indem sie Daten in Echtzeit erfassen. Wenn digitale Zwillinge mit IoT-Daten integriert werden, können sie Informationen über die Leistung eines realen Objekts für einen bestimmten Zeitraum liefern und so Benutzern helfen, potenzielle Ergebnisse zu bewerten sowie mögliche Korrekturen oder Verbesserungen vorzubereiten.

Ein Blick in den Rückspiegel: die 1960er-Jahre

Zeitgeschichtlich gesehen, geht eine der ersten Anwendungen auf die 1960er-Jahre zurück. Das Konzept der Verwendung eines digitalen Zwillings als Mittel zur Untersuchung eines physischen Objekts wurde erstmals von der NASA im Apollo-Programm etabliert. Zum Einsatz kam die Technologie während der Apollo-13-Mission. Damals sprach man noch von einem „Technical Twin“, der heute verwendete Begriff wurde später definiert. Mithilfe des Digitalen Zwillings konnte das Kontrollteam der NASA-Computersimulationen schnell anpassen, um den Bedingungen des beschädigten Raumschiffs zu entsprechen und in der Folge Strategien zu entwickeln, die das Übermenschliche ermöglichten und die Astronauten sicher nach Hause brachten.

In den frühen 1970er-Jahren wurden Großrechner als digitale Zwillingssysteme eingesetzt, um große, komplexe Anlagen wie etwa Kraftwerke zu überwachen. In den 1980er-Jahren kamen 2D-CAD-Systeme wie AutoCAD auf den Markt, mit denen technische Zeichnungen erstellt werden konnten und die schnell von Millionen von Konstrukteuren und Ingenieuren auf der ganzen Welt angenommen wurden. In den 2000er-Jahren ermöglichte 3D-CAD mit parametrischer Modellierung und Simulation die Konstruktion komplexerer Baugruppen auf intelligentere Weise, wie eine Datenbank miteinander verbundener Objekte. Mitte der 2010er-Jahre schließlich brachten die großen 3D-CAD-Anbieter Lösungen mit Cloud-Anbindung auf den Markt, in erster Linie für die Zusammenarbeit und das Projektmanagement, nach und nach aber auch für das generative Design.

Der Digital Twin dominiert die Technologietrends

Auch wenn Digital Twins bereits seit mehreren Jahrzehnten Innovations- und Technologiegeschichte schreiben, ist es heute die Fähigkeit, Daten in Echtzeit in 3D einzuspeisen und über Dashboards hinaus Daten aus verschiedenen Quellen auf jedem Gerät oder jeder Plattform für eine bessere Zusammenarbeit, Visualisierung und Entscheidungsfindung zu erschließen, die das Thema Digital Twins an die Spitze der wichtigsten Trends katapultiert.

Die Möglichkeit, mit Daten in Echtzeit zu interagieren, verändert und vereinfacht den Prozess der Entscheidungsfindung in den Bereichen Design, Betrieb und Wartung erheblich. Die Möglichkeit, komplexe Vorgänge in 3D in Echtzeit zu visualisieren und zu simulieren, verbessert die Art und Weise, wie Hersteller beispielsweise mit ihren Teams und Zulieferern interagieren.

Die wichtigste Auswirkung der Technologie des digitalen Zwillings besteht darin, dass sie einen schnellen Zugriff auf benötigte Daten ermöglicht, wie 71 Prozent der an einer Capgemini-Umfrage teilnehmenden Unternehmen angeben. Da das Datenvolumen insgesamt beständig zunimmt, unterstützen Digital Twins Designer, Ingenieure und Analysten dabei, Daten auf intuitive Art und Weise zu verstehen. Diese Daten können schnell aus unstrukturierten Quellen wie etwa der Videoüberwachung und Satellitenbildern extrahiert werden. Darüber hinaus können Unternehmen mit digitalen Zwillingen präzise Karten physischer und virtueller Objekte erstellen, um effektivere Entscheidungen zu treffen. Mit dem Konzept des Digitalen Zwillings können Unternehmen nicht nur eine Verbindung zu mehr Datenquellen herstellen, sondern auch eine Vielzahl analytischer und betrieblicher Automatisierungsaktivitäten unterstützen.

Akkumulation von Informationen im Handumdrehen

Die Datenerfassung spielt eine zentrale Rolle dabei, wie wir mit der virtuellen Welt interagieren. Dank innovativer Technologien wie der des Digital Twins wurde die Beschleunigung verfügbarer Daten optimiert. Digitale Zwillinge ermöglichen es Unternehmen und Netzwerken, strukturelle und unstrukturierte Informationen in nie dagewesener Geschwindigkeit zu akkumulieren.

Ein Beispiel aus der Praxis ist der Anbieter Hexagon, ein Branchenführer im Bereich von Digital-Reality-Lösungen, der Digital Twins zur Erfassung von Umgebungen und Infrastrukturen auf der ganzen Welt einsetzt und damit Zugang zu einer Fülle von Geodaten für intelligente Analysen und industrielle Maßnahmen bietet. Hexagons Kunden nutzen inzwischen mehr als eine Milliarde hochauflösender Bilder pro Monat.

Die Nase vorn am Markt mit den digitalen Helfern

Mit dem gezielten Einsatz des Digital-Twin-Konzepts gelangen Unternehmen an Informationen, die ihnen einen Vorteil gegenüber der Konkurrenz verschaffen und zur Verbesserung interner und externer Prozesse genutzt werden können. Es besteht kein Zweifel, dass die Erfassung und strategische Nutzung von Daten eine entscheidende Rolle spielen, um auf dem Markt die Nase vorn zu haben. Die Digital-Twin-Technologie stellt eine großartige Option für Unternehmen dar, erfolgreich zu sein und zu wachsen.

Zusammenfassend lässt sich vor diesem Hintergrund sagen, dass das Konzept des Digital Twins alles andere als eine Modeerscheinung darstellt. Es handelt sich hierbei vielmehr um einen ernst zu nehmenden Trend, und das nicht nur aufgrund der reichhaltigen Geschichte an beispielhaften Anwendungen, sondern vor allem auch wegen des unglaublichen Wertschöpfungspotentials für Unternehmen im innovativen Bereich. Die Fähigkeit des Digital Twins, die Realität auf der Grundlage der von Unternehmen gesammelten Echtzeitdaten virtuell abzubilden, ist ein unbestreitbarer und zukunftsweisender Vorteil.

* Der Autor: Fabrice Gourlay, VP Sales EMEA, Qumulo

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