Ein digitaler Zwilling ist viel mehr als ein digitales Modell aus Geometrien wie Kurven, Oberflächen und Festkörpern. Es ist ein dynamisches digitales Modell, das von Echtzeitdaten aus einem realen Produkt im Feld gesteuert werden kann, sei es eine Turbine, ein Roboter, eine Maschine oder eine Drohne. Das Setup ermöglicht dem virtuellen Zwilling, das mechatronische Verhalten des physischen Gegenstücks zu replizieren. Es ist eine agile Methode, um den Zustand des Produkts aus der Ferne zu überwachen, seine Leistung unter hypothetischen Bedingungen zu simulieren und sogar seine potenziellen Fehler vorherzusagen.

 

Man kann den digitalen Zwilling mit einem realen oder virtuellen Controller ansteuern, ebenso sein reales Gegenüber. Dabei können die Sensor-Werte des realen zum digitalen Zwilling übertragen werden, um mit diesem Simulationen und Analysen durchzuführen. Nicht sichtbare Parameter wie z.B. Kräfte oder Temperaturen können auf dem digitalen Zwilling visualisiert werden. Somit können Produktoptimierungen agil und ohne Umweg direkt mit realen Daten am Entwicklungsmodell des Produktes realisiert werden. Interessant ist die Interaktion zwischen den Zwillingen auch, wenn die Daten einer «Flotte» von realen Produkten (z.B. im Einsatz stehende Maschinen) für die Produktoptimierungen oder Fehleranalysen verwendet werden können.

 Ein digitaler Zwilling kann von einem Produkt, einer Produktionsanlage, einem komplexes Gebäude, einer Stadt oder auch z.B. von einem Herz erstellt werden. (siehe Bilder unten)

 Die physikalischen, logischen und regelungstechnischen Parameter eines digitalen Zwillings können mit Tools wie MODELICA, MATLAB/SimuLink und z.B. 3DExperience (Kinematik & CAD) erstellt werden. In unserem Beispiel haben wir die 3D-Experience-Business-Plattform von Dassault verwendet.

Bilder zu Digitalen Twins:

Gebäude:

Produktionsanlage:

City:       https://ifwe.3ds.com/industry/3dexperiencity

Living Heart        https://www.3ds.com/products-services/simulia/solutions/life-sciences/the-living-heart-project/)

Blogautor:

Peter Hug