Digitaler Zwilling in der Kunststofftechnik

Lebensdaueroptimierte Herstellung technischer Bauteile durch Einsatz datengetriebener Methoden

ZeitschriftIndustrie 4.0 Management
Ausgabe37. Jahrgang, 2021, Ausgabe 2, Seite 17-20
Teilen Zitieren Download

Abstract

Wie in vielen Industriezweigen gewinnt auch in der Kunststofftechnik die Qualität spritzgegossener Bauteile aufgrund erweiterter Einsatzgebiete mit höheren mechanischen Belastungen zunehmend an Bedeutung und wird zu einem entscheidenden Erfolgsfaktor für den langfristigen Unternehmenserfolg. Zunehmend komplexe Bauteilgeometrien, steigende Variantenvielfalt, höhere Anforderungen an Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz sowie wachsender Kostendruck führen jedoch dazu, dass etablierte Methoden der Qualitätssicherung vermehrt an ihre Grenzen stoßen. Gleichzeitig eröffnen die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung im Rahmen von Industrie 4.0 produzierenden Unternehmen innovative Möglichkeiten für die qualitätsorientierte und datengetriebene Weiterentwicklung und Optimierung von Produkten und Prozessen. Der Digitale Zwilling als Basis prozess- und unternehmensübergreifender Datenanalytik eröffnet in der Kunststofftechnik neue Möglichkeiten, die Prozess- und Bauteilqualität bei der Verarbeitung von Kunststoffen zu technischen Bauteilen proaktiv und prädiktiv zu überwachen und zu verbessern.

Keywords

Zugang beschränkt

Sie sind zur Zeit nicht angemeldet / noch nicht registriert.

Um die gewünschte(n) Datei(en) herunterladen zu können, müssen Sie über ein entsprechendes inklusiv-Abonnement verfügen. Alternativ können Sie den Zugang auch durch Zahlung eines Einmalpreises erhalten.

Abo inklusive Einzelkauf
ohne 29,00 €
Digital 27,55 €
Expert 26,10 €
Professional 0,00 €

Download für einmalig 29,00 €

Alle Preise enthalten 7% Mehrwertsteuer

Nach Erwerb der Zugangsrechte werden Sie automatisch wieder zu dieser Seite zurückgeleitet.


Das könnte Sie auch interessieren

Technologie und Architektur Digitaler Zwillinge

Technologie und Architektur Digitaler Zwillinge

Eine Synthese aus Konzept und Praxis
Arka Mukherjee ORCID Icon, Shibaji Chandra ORCID Icon
Digitale Zwillinge sind eine Schlüsseltechnologie der vierten industriellen Revolution, die physische Systeme mit ihren digitalen Entsprechungen verbindet, um intelligente, datengesteuerte Umgebungen zu schaffen. Dieser konzeptionell-praxisorientierte Beitrag untersucht, wie die Etablierung eines modernen Architektur-Frameworks für Digitale Zwillinge moderne Tech-Stacks wie IoT, Data Fabric, KI/ML, nahtlose Integration und Sicherheit auf Unternehmensniveau nutzt. Der Beitrag stützt sich auf Literatur führender Akteure in diesem Bereich. Er bietet eine vergleichende Studie verschiedener Anbieter, die den Lösungsstack in der vorgeschlagenen Architektur implementieren.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 114-122
Entwicklung von Virtual Reality im Bildungsbereich

Entwicklung von Virtual Reality im Bildungsbereich

Effizienz, inhaltliche Relevanz und Skalierbarkeit
Stella Kanatouri ORCID Icon, Oliver Sosna ORCID Icon, Alexander Kulik, Sina C. Truckenbrodt ORCID Icon, Friederike Klan ORCID Icon, Christian Erfurth ORCID Icon
Während Virtual Reality das praxisorientierte Lernen erleichtern kann, steht ihre Entwicklung vor Hindernissen: hohe Kosten, hoher Zeitaufwand oder die Herausforderungen hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit. Dieser Artikel stellt zwei Fallstudien vor, die Strategien zur Überwindung solcher Hindernisse bei der Ausbildung der nächsten Generation von Fachkräften im Bereich Umwelttechnologien veranschaulichen. Durch die Untersuchung von Ansätzen zur Rationalisierung der Entwicklung sowie zur Steigerung der Relevanz und Skalierbarkeit von Inhalten werden Erkenntnisse für die zukünftige Praxis gewonnen. Abschließend wird eine Zukunftsvision entworfen, in der Bildungseinrichtungen flexibel und kosteneffizient Virtual-Reality-Prototypen in Lernkontexten entwickeln können, um die Übereinstimmung mit den Lehrplanzielen und den Bedürfnissen der Lernenden sicherzustellen.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 26-34 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.3
Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Immersive Digitale Zwillinge des Menschen in Industrie 4.0

Integration physischer und kognitiver Zustände für die adaptive Produktion
Tajbeed A. Chowdhury ORCID Icon, Martina Lehser ORCID Icon, Eric Wagner ORCID Icon, Paul Motzki ORCID Icon
Der rasante Fortschritt immersiver Technologien eröffnet neue Möglichkeiten für die Mensch-Maschine-Interaktion in der Industrie. Dieser Beitrag stellt eine immersive Plattform für menschliche Digitale Zwillinge vor, die physische und kognitive Zustände in einem integrierten Modell vereint. Durch die Kombination multimodaler Sensorik, menschlicher Biomechanik, Künstlicher Intelligenz und Simulation verbessert das System Sicherheit, Ergonomie und Produktivität in der menschenzentrierten Produktion. Der Beitrag argumentiert, warum menschliche Digitale Zwillinge zu einem zentralen Baustein adaptiver Produktionssysteme werden könnten, diskutiert bestehende Grenzen der Modellierung des Menschen und skizziert industrielle Anwendungspotenziale in den Bereichen Sicherheit, Nachhaltigkeit, Ergonomie und Produktivität.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 6-13 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.1
Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Digitale Zwillinge zur Emissionsreduktion

Ex-ante Fallstudie an einem Pumpenprüfstand in der industriellen Produktion
Felix Bischoff, Ingela Tietze ORCID Icon, Peter Hertweck, Nina van Hasz
Digitale Zwillinge werden häufig als vielversprechender Hebel zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen (THG-Emissionen) in der industriellen Produktion diskutiert, belastbare empirische Nachweise zu ihrem tatsächlichen Nutzen unter Praxisbedingungen fehlen jedoch weitgehend. In dieser Fallstudie werden die Emissionseinsparpotenziale eines Digitalen Zwillings als konzeptionell beschriebenes Zielsystems am Beispiel eines Prüfstands für Hydraulikpumpen ex-ante quantifiziert. Hierzu werden die THG-Emissionen des ursprünglichen Prüfplans für das Jahr 2025 auf Basis real gemessener Energieverbräuche der geprüften Pumpen und zeitlich aufgelöster Emissionsintensitäten des Strombezugs ermittelt. Anschließend erfolgt eine regelbasierte Umplanung, bei der energieintensive Prüfprozesse in emissionsärmere Zeitintervalle verlagert werden. Die Umplanung berücksichtigt dabei betriebliche Praxisrestriktionen. Prozesse und Anlagen werden nicht verändert. Das Einsparpotenzial wird ...
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 3 | Seite 16-24 | DOI 10.30844/I4SD.26.3.2
Digitale Zwillinge in Produktion und Logistik erleben

Digitale Zwillinge in Produktion und Logistik erleben

Die fischertechnik® Lernfabrik 4.0 als Entwicklungsplattform für mögliche Ausbaustufen
Jan Schickram, Tareq Albeesh, Deike Gliem ORCID Icon, Sigrid Wenzel ORCID Icon
Die fischertechnik® Lernfabrik 4.0 hat sich als geeignete Experimentierumgebung zur Erprobung Digitaler Zwillinge erwiesen. Abhängig vom angestrebten Reifegrad reichen die Funktionen eines Digitalen Zwillings von der reinen Zustandsüberwachung über Prognosen bis hin zur operativen Steuerung von Produktions- und Logistiksystemen. Zur systematischen Einordnung dieser Funktionen wird in diesem Beitrag ein Reifegradmodell vorgestellt, das als Orientierungsrahmen für den Aufbau eines Digitalen Zwillings dient. Darauf aufbauend werden ausgewählte Anwendungsfälle in einer Test- und Entwicklungsumgebung umgesetzt, die auf einer Systemarchitektur mit mehrstufiger Schichtlogik basiert. Anhand erster Umsetzungen werden Einsatzzwecke, relevante Methoden sowie typische Herausforderungen und Potenziale für den Transfer in reale Fabrikumgebungen aufgezeigt.
Industry 4.0 Science | 42. Jahrgang | 2026 | Ausgabe 2 | Seite 30-37 | DOI 10.30844/I4SD.26.2.30
Enabler für den Digitalen Zwilling

Enabler für den Digitalen Zwilling

Was ist erforderlich für eine Technische Dokumentation 4.0?
Christian Koch, Lukas Schulte, René Wöstmann, Jochen Deuse ORCID Icon
Die zunehmende Heterogenität und Komplexität industrieller Anlagenkomponenten verschiedener Hersteller erschwert die einheitliche Handhabung technischer Dokumentationen. Zusätzlich stellt die geforderte Flexibilität bei Systemänderungen eine Herausforderung für die langfristige Nutzbarkeit und rechtssichere Gestaltung dieser Dokumentationen über den gesamten Lebenszyklus cyber-physischer Produktionssysteme dar. Dieser Beitrag eröffnet eine Diskussion zur Technischen Dokumentation 4.0, indem er bestehende Vorgaben und Ansätze systematisch charakterisiert und daraus ein Konzept für ein ganzheitliches Dokumentationsschema ableitet.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 4 | Seite 76-85