Thema: Digitaler Zwilling

Potenziale und Anwendung des Industrial Metaverse

Potenziale und Anwendung des Industrial Metaverse

Konvergenz von der Simulation bis zur Realität
Oliver Petrovic, Yannick Dassen, Christian Brecher
Der vorliegende Beitrag behandelt das Konzept des Industrial Metaverse und seine potenziellen Auswirkungen auf die produzierende Industrie. Dabei werden zunächst die Möglichkeiten des Industrial Metaverse allgemein erläutert und anschließend mögliche resultierende Funktionalitäten für die Produktionstechnik entlang des Lebenszyklus dargestellt. Für die beiden Themenfelder „Synthetische Datengenerierung“ und „Virtuelle Qualifizierung“ werden die Implikationen des Industrial Metaverse intensiver betrachtet.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 5 | Seite 27-32 | DOI 10.30844/IM_23-5_27-32
Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Vom Energiedatenmanagement zum Digitalen Zwilling

Wie Energiedaten die Modellierung eines Digitalen Zwillings vereinfachen
Alexander Blinn, Henrik te Heesen, Joachim Brinkmann, Julius Herzog
Energieintensive Unternehmen stehen durch globale Entwicklungen vor Herausforderungen bei Preisen und Versorgungssicherheit, während Kunden mehr Informationen zu Energiekennzahlen und CO₂-Emissionen verlangen. Eine energiedatenbasierte Simulationsmethode extrahiert aktuelle und historische Daten aus dem EDMS, erstellt einen energetischen digitalen Schatten und ermöglicht Simulationen der Energiebedarfe, Optimierung der Produktionsplanung und chargen- sowie produktscharfe Ressourcenpässe.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 5 | Seite 33-36 | DOI 10.30844/IM_23-5_33-36
Bäckerei 4.0

Bäckerei 4.0

IoT-Framework für automatisierte Datenerfassung in Bäckereien
Abderrahim Ait Alla ORCID Icon, Frida Köning, Heiner Alsen, Joshua Coordes, Michael Freitag ORCID Icon
Backwaren werden weltweit von allen Altersgruppen geschätzt, doch das Bäckerhandwerk profitiert bisher kaum von der Digitalisierung. Viele Prozesse sind manuell, Maschinen erfassen keine Prozessdaten automatisch. Vorgestellt wird eine IoT-Lösung „Bäckerei 4.0“ mit IoT-Device, Edge-Gateway und simulationsbasierter Software zur Prozessoptimierung.
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 3 | Seite 36-40
I4M 6/2022: Digitale Geschäftsmodelle und Blockchain

I4M 6/2022: Digitale Geschäftsmodelle und Blockchain

Kreislaufwirtschaft, Plattformen und Automatisierung – durch die Digitalisierung vereint
Bei der Etablierung und Aktualisierung von Geschäftsmodellen in der heutigen Zeit gilt es, kreislauffähig und digital zu denken. Wie können Geschäftsmodelle offene digitale Plattformen, leistungsstarke und blitzschnelle Datenakquisitions- und Analysemöglichkeiten, digitale Zwillinge, Blockchain-, DAO- und Automatisierungskonzepte und andere Spitzentechnologien anwenden, um langfristig zukunftsfähig zu bleiben?
Digital Twins for Circular Economy

Digital Twins for Circular Economy

Enabling Decision Support for R-Strategies
Janine Mügge, Inka Rebekka Hahn, Theresa Riedelsheimer ORCID Icon, Johannes Chatzis
Als Teil des digitalen Datenökosystems bieten Digitale Zwillinge (DT) für die Kreislaufwirtschaft (CE) einen vielversprechenden Ansatz für eine nachhaltigere Wertschöpfung. Durch die Analyse und Aufbereitung von produkt-, bauteil- und materialspezifischen Daten entlang des Lebenszyklus ist es möglich, aktuelle Herausforderungen wie Klimawandel und Ressourcenknappheit zu adressieren. Im deutschen Forschungsprojekt Catena-X werden auf Basis dieser unternehmensübergreifend ausgetauschten Daten und Informationen konkrete Lösungen entwickelt. In diesem Rahmen wird der„R-Strategie Assistent" vorgestellt. Dabei handelt es sich um eine Anwendung, die auf Basis von DT-Daten die beste CE-Strategie am Ende des Lebenszyklus eines Fahrzeugs ermittelt.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 6 | Seite 42-46 | DOI 10.30844/IM_22-6_42-46
Digitale Abbilder als Basis Digitaler Zwillinge im Anlagenbau

Digitale Abbilder als Basis Digitaler Zwillinge im Anlagenbau

Besonderheiten, Herausforderungen und Lösungsansätze
Bernhard Saske, Sebastian Schwoch, Kristin Paetzold, Max Layer, Sebastian Neubert, Jonathan Leidich, Peter Robl
Die Nutzung Digitaler Zwillinge birgt vielfältige Anwendungsfälle und Chancen zur Optimierung von Prozessen entlang des gesamten Lebenszyklus technischer Systeme. Jedoch trifft das Konzept im Anlagenbau auf spezifische Besonderheiten innerhalb der Entwicklung, der Errichtung sowie dem Betrieb der Anlagen. Dieser Beitrag erläutert diese Besonderheit und die daraus folgenden Herausforderungen für die Erstellung und die Anwendung Digitaler Zwillinge im Anlagenbau. Als Lösungsansatz wird das Digitale Abbild als Grundlage Digitaler Zwillinge sowie dessen Konzept, Voraussetzungen und Potenziale vorgestellt.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 21-24 | DOI 10.30844/IM_22-5_21-24
Digitale Zwillinge in der Lebensmittelversorgung

Digitale Zwillinge in der Lebensmittelversorgung

Ein Überblick über das Potenzial und die Herausforderungen von Digitalen Zwillingen für die Lebensmittelversorgung
Christian Krupitzer, Elia Henrichs
Der Lebensmittelsektor steht vor zahlreichen Herausforderungen: die Auswirkungen des Klimawandels, die Notwendigkeit, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, Lebensmittelverluste und -verschwendung sowie ineffiziente Produktionssysteme. Ein vielversprechender Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen sind digitale Zwillinge, die durch die Integration von Echtzeit- und realen Daten ein digitales Abbild physischer Einheiten schaffen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über Anwendungen des digitalen Zwillings in der Lebensmittelindustrie und analysiert deren Herausforderungen und Potenziale auf der Grundlage einer Literaturübersicht zur Untersuchung von Anwendungen des digitalen Zwillings in der Lebensmittel-Lieferkette.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 17-20 | DOI 10.30844/IM_22-5_17-20
Flexibles Referenzmodell zur Planung und Optimierung der Produktion (Teil 2)

Flexibles Referenzmodell zur Planung und Optimierung der Produktion (Teil 2)

Generierung digitaler Fabrikmodelle durch den digitalen Zwilling
Jürgen Köbler, David Wußler, Michael Schlecht, Sarah Kirchenbaur, Roland de Guio, Max Blöchle, Benedikt Schwaiger
In dem ersten Teil dieses Beitrags, welcher in der Industrie 4.0 Management Ausgabe 5/2021 erschienen ist, wurde das Referenzmodell bereits in seinen wesentlichen Grundzügen erläutert [1]. Im zweiten Teil soll die Weiterentwicklung zu einem flexiblen Referenzmodell aufgezeigt werden. Der Fokus liegt auf die Implementierung von weiteren Planungstools, und die Implementierung von KI-Tools zur Erreichung eines dynamischen Produktionsengineerings in Form einer ganzheitlichen und integrierten Fabrikplanung.
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 45-48 | DOI 10.30844/IM_22-5_45-48
Mehrdimensionales Reifegradmodell für Digitale Zwillinge

Mehrdimensionales Reifegradmodell für Digitale Zwillinge

Methode zur systematischen Klassifikation und Bewertung
Michael Lütjen ORCID Icon, Eike Broda, Jan-Frederik Uhlenkamp, Jasper Wilhelm, Michael Freitag ORCID Icon, Klaus-Dieter Thoben ORCID Icon
Digitale Zwillinge sind ein wichtiger Bestandteil des Industrie 4.0-Gedankens. Sie spiegeln physische Güter in der digitalen Welt wider und erweitern diese mit zusätzlichen Fähigkeiten und Funktionen zur Analyse, Prognose und Entscheidungsfindung. Aufgrund der vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten von Digitalen Zwillingen sind auch ihr Design und ihre Implementierung sehr vielfältig. Diese Publikation leistet einen Beitrag zur Klassifikation und Bewertung von Digitalen Zwillingen mittels eines mehrdimensionalen Reifegradmodells. Die präsentierte Methode „DT-Assess“ ermöglicht eine anwendungsspezifische Bewertung von Digitalen Zwillingen. Die Entwicklung der Methode folgte der Vorgehensweise zur Entwicklung von Reifegradmodellen für das IT-Management. Das entwickelte Reifegradmodell besteht aus sieben Kategorien mit insgesamt 31 zu bewertenden Merkmalen. Die systematische Evaluation in fünf Anwendungsszenarien erlaubt erstmalig eine Einordnung der jeweiligen „Digitale ...
Industrie 4.0 Management | 38. Jahrgang | 2022 | Ausgabe 5 | Seite 7-11
Intuitive Interaktionsschnittstelle für technische Logistiksysteme

Intuitive Interaktionsschnittstelle für technische Logistiksysteme

Konfiguration und Überwachung von Prozessabläufen mittels multimodaler Mensch-Technik-Interaktion und digitalem Zwilling
Christoph Petzoldt, Lars Panter, Dario Niermann ORCID Icon, Burak Vur ORCID Icon, Michael Freitag ORCID Icon, Tobias Doernbach, Melvin Isken, Aayush Sharma Acharya
Um dem steigenden Fachkräftemangel im IT-Bereich entgegenzuwirken, müssen niedriger qualifizierte Mitarbeitende dazu befähigt werden, Aufgaben durchzuführen, für die bisher Experten einbezogen werden mussten. Für die Inbetriebnahme und den Betrieb von technischen Systemen in Produktions- und Logistikprozessen sind dies Konfigurations-, Steuerungs-, Überwachungs- und Instandhaltungstätigkeiten. Die im Rahmen von Industrie 4.0 verfügbar werdenden Technologien zur Mensch-Technik-Interaktion sowie zum Digitalen Zwilling ermöglichen die Gestaltung intuitiver Nutzerschnittstellen, systemunabhängiger Kommunikationsschnittstellen sowie nutzerindividueller Assistenzfunktionalitäten zur Begegnung dieser Herausforderung. Aufbauend auf diesen grundlegenden Konzepten wird in diesem Beitrag ein Framework zur Konfiguration und Überwachung von Prozessabläufen für unterschiedliche technische Zielsysteme vorgestellt. Ausgehend von bestehenden Programmieransätzen leitet der Beitrag ...
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 6 | Seite 42-46
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