Der digitale Zwilling ist eine Schlüsseltechnologie für die Digitalisierung unserer Welt

Digitale Zwillinge sind digitale Repräsentanzen von Dingen aus der realen Welt. Sie beschreiben sowohl physische Objekte als auch nicht-physische Dinge (wie z.B. Dienste), indem sie alle relevanten Informationen über eine einheitliche Schnittstelle zur Verfügung stellen. Für den digitalen Zwilling ist es dabei unerheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt schon existiert oder erst existieren wird. Die zentrale Motivation für die Realisierung von digitalen Zwillingen ist es, einen übergreifenden Informationsaustausch zu ermöglichen. Hierdurch kann beispielsweise ein Hersteller prüfen, ob die Werkstücke eines Zulieferers alle geforderten Eigenschaften haben werden, auch wenn diese noch gar nicht produziert wurden. Ebenfalls erlaubt dieses Konstrukt es, die Herstellung eines Produkts virtuell zu planen. Alle Produktionsschritte werden dazu im digitalen Zwilling hinterlegt. Noch bevor die Produktion beginnt, kann man mit Hilfe des digitalen Zwillings die Fertigungslinie virtuell erproben und optimieren. ^{(Markus Kannwischer: Interaktive Präzisionswerkzeuge für die effizientere Bearbeitung. Produktivitätsfortschritte durch Industrie 4.0, VDMA, 2015/05)}

Im Rahmen der Vorlesung Business Process Management im Masterstudiengang Information Systems an der Business School Pforzheim, erweiterten die Studierenden Greta Schanz, Benjamin Khoury und Christian Hauff, gecoacht durch Prof. Frank Morelli, das Konzept des digitalen Zwillings. Diese Lehrveranstaltung bietet einen Überblick über die Digitale Transformation unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse. Anwendungsseitig fungiert die Fallstudie „Smart Connected Enterprise – Digitale Transformation: Der Wertbeitrag des Digital Shop? Floor? Thread im Order? Fulfilment (OFP)? Prozess“ als Ausgangspunkt. Zielsetzung ist es hierbei, optimierte Geschäftsprozesse unter besonderer Berücksichtigung des Wertbeitrags der Digitalen Transformation zu konzipieren. „Bei der Überlegung, welchen Industrie 4.0 Ansatz wir verfolgen sollten, fiel uns auf, dass zwar bereits mit digitalen Zwillingen in der Produktion gearbeitet wird, aber es noch keinen Ansatz zur Visualisierung von diesem gibt. Gerade für das Management ist der reine Datensatz eines digitalen Zwillings wenig aussagekräftig. So entstand die Idee mithilfe des digitalen Zwillings eine echtzeitbasierte 3D Visualisierung eines Ausschnittes der Produktionsstraße des Landmaschinenherstellers John Deere zu modellieren.“, berichten die Studierenden.

-Frame- bietet ein 3D Monitoring einer Produktionslinie in Echtzeit. Sensordaten, die während des Prozesses erfasst werden, erzeugen aus dem digitalen Zwilling eines Objektes zeitgleich eine Abbildung dessen in einer Grafikengine. Durch die Suchfunktion ist es möglich, den Produktionsstatus jedes Objektes zu jeder Zeit in 3D abzurufen und zu verfolgen. Da es sich bei -Frame- um eine komplett selbst entwickelte und programmierte Umgebung handelt, ist es möglich, quasi jedes gewünschte Feature zusätzlich einzubauen. Informationen wie bspw.: „Welcher Mitarbeiter arbeitet derzeit an welcher Station?“, „Wieviel Material ist an einer Station aktuell noch verfügbar?“, oder auch relevante KPI’s lassen sich in der 3D Visualisierung bei Bedarf zusätzlich einblenden. –Frame- beschränkt sich auch nicht allein auf die Visualisierung von Produktionslinien. Es lässt sich prinzipiell auch auf jeden anderen Prozess abbilden. Das Programm kann von fast jedem Gerät aus gestartet werden, also auch von Tablets oder Smartphones aus. Um einen weiteren Trend aus der Industrie 4.0 Bewegung aufzugreifen ermöglicht –Frame- auch die Umsetzung in eine VR Umgebung. Mithilfe einer VR-Brille ist es möglich, sich live in die Produktionsstraße zu versetzen.

Am 29. Mai, am Abend der Langen Nacht der Wissenschaft, an dem die Hochschule ihre Türen öffnet, haben Sie die Gelegenheit, sich mithilfe einer VR- Brille „Teil“ der Produktionsstraße zu werden. Wir freuen uns auf ihr kommen und erwarten Sie ab 20:30 Uhr im W2.3.01.