Digitaler Zwilling vs. Digitaler Schatten

Industrie 4.0 – ein Begriff, den man heutzutage unzählige Male hört und um den man nicht herumkommt. In diesem Zusammenhang fallen weitere Schlagwörter, wie Big DataData Mining, aber auch Digitaler Zwilling oder digitaler Schatten. Was ist der Unterschied zwischen Digitaler Zwilling und Digitaler Schatten – das klären wir in diesem Artikel.

Ehe wir uns mit dem eigentlichen Thema des Artikels beschäftigen, sollten wir den Begriff Industrie 4.0 klären und einen kurzen Blick darauf werfen. Die Definition des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierten Arbeitskreises Industrie 4.0 lautet:

„Industrie 4.0 bezeichnet die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen in der Industrie mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie. Für Unternehmen gibt es viele Möglichkeiten, intelligente Vernetzung zu nutzen. Zu den Möglichkeiten zählen beispielsweise Flexible Produktion, Wandelbare Fabriken, Kundenzentrierte Lösungen, Optimierte Logistik, Einsatz von Daten und Ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft.“ [1]

Globalisierung und Digitalisierung lassen sich in unserer Welt nicht mehr wegdenken. Die Datenströme werden immer größer, schneller, unübersichtlicher, aber sie haben nach wie vor ein unfassbar großes Potenzial, wenn man sie für sich bzw. für das Unternehmen zu nutzen weiß. Dazu gehören wie beispielweise Methoden der Datenanalyse, aber auch der digitale Schatten und Zwilling sind Konzepte und Technologien, die als Ziel haben, die vorhandenen Daten zur Optimierung des Unternehmensgeschehens zu nutzen.

Damit kommen wir nun zur Frage: Was ist ein digitaler Schatten, was ein digitaler Zwilling und worin besteht der Unterschied zwischen den Beiden?

Digitaler Schatten

Unter einem digitalen Schatten versteht man grundsätzlich die Gesamtheit der nachvollziehbaren Aktivitäten, Aktionen oder Beiträge, die von einem(r) NutzerIn oder Objekt im Internet oder auf anderen digitalen Geräten hinterlassen werden. Dieser wird im Englischen auch als digital footprint (deutsch: digitaler Fußabdruck) bezeichnet. Bezogen auf Industrie 4.0 handelt es sich bei einem digitalen Schatten um eine Abbildung von realen Prozessen, zum Beispiel in der Entwicklung und Produktion. Zugleich hinterlässt jedes Produkt durch Betriebs- und Zustandsdaten, Prozessdaten etc. einen digitalen Schatten. Dieser hat die Funktion einer Datenbasis in der digitalen Welt. [2], [3], [5]

Digitaler Zwilling

Der digitale Zwilling baut auf der Grundlage des digitalen Schattens auf und ergänzt diesen um Prozess- und Simulationsmodelle, um das reale Objekt möglichst genau abbilden zu können. Dabei ist es hingegen –im Gegensatz zu einem digitalen Schatten- unerheblich, ob das Objekt in der Realität schon existiert oder ob es erst noch entstehen wird. Beispielsweise kann ein digitaler Zwilling einer neuen Maschine oder einer Fabrikhalle schon bestehen, obwohl sie in echt noch nicht angefertigt wurde. Der digitale Zwilling verfügt zum Beispiel über die Planungsdaten und Entwürfe der Fabrikhalle und dank der Simulationsmodelle kann die digitale Fabrik schon vor Erbauung der realen Fabrik „erbaut“ werden. [4], [6]

Genau hierin steckt ein erstaunliches Potenzial: durch Simulationen mit dem digitalen Zwilling ist es beispielsweise möglich, Planungs- und Konstruktionsfehler rechtzeitig zu entdecken, aber auch Prozesse zu optimieren. Werden Fehler oder Schwachstellen aufgedeckt, so ist es wiederum möglich, mit Hilfe des digitalen Zwillings Ursachenforschung zu betreiben und Lösungen zu finden.

FAZIT

Die durch Industrie 4.0 angestrebte „intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen“ kann unter anderem durch die Implementierung von digitalen Zwillingen im Unternehmen erfolgen. Hierbei ist es möglich, durch die gesammelten und gebündelten Informationen des digitalen Schattens und Prozess- sowie Simulationsmodellen an vielen Stellen Optimierungspotentiale zu nutzen. Dabei kann es sich sowohl um eine Reduktion von Kosten und Materialverbrauch, aber auch um die Früherkenntnis und Prävention von Fehlern in Entwicklung und Produktion handeln.

QUELLENANGABEN

 [1] https://www.plattform-i40.de/PI40/Navigation/DE/Industrie40/WasIndustrie40/was-ist-industrie-40.html (Stand: 21. Januar 2020)

[2] Digitale Fabrik: Methoden und Praxisbeispiele (2.Auflage) von Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel, S.13 [3] https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_footprint (Stand: 21. Januar 2020) [4] http://www.industry-analytics.de/was-ist-ein-digitaler-zwilling/ (Stand: 21. Januar 2020) [5] https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00287-017-1061-2.pdf (Stand: 21. Januar 2020) [6] https://www.ipk.fraunhofer.de/content/dam/ipk/IPK_Hauptseite/dokumente/themenblaetter/ vpe-themenblatt-digitaler-zwilling.pdf (Stand: 21. Januar 2020)