Heute sprechen wir über digitale Zwillinge im Engineering und wie sie Unternehmen helfen können, ihr Leistungsangebot und ihre Wertschöpfungsprozesse zu transformieren. Kannst du uns erklären, was ein digitaler Zwilling ist?

Gern. Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Repräsentation eines physischen technischen Systems. Er nutzt Daten und Modelle, um die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft abzubilden und zu simulieren. Einzelne Komponenten, Baugruppen, ganze Produkte und sogar Produktionsanlagen können in einem digitalen Zwilling abgebildet werden. Die Anwendungen des digitalen Zwillings schaffen ein ganzheitliches Verständnis und unterstützen optimale Entscheidungsfindungen.

Das klingt sehr nützlich. Aber wie funktioniert die Entwicklung von digitalen Zwillingen?

Um digitale Zwillinge zu erstellen, müssen verschiedene Fachbereiche wie Mechanik, Elektrik, Firmware und Software zusammenarbeiten und ein gemeinsames Verständnis haben. Zum Beispiel arbeiten bei der prädiktiven Instandhaltung Hardware- und Software-Entwickler:innen eng zusammen. Sie erstellen Modelle wie 3D-CAD-Modelle, Simulationsmodelle, mathematische Gleichungen, Datenbanken und Excel-Tabellen, um ihr Wissen über das physische System zu formalisieren. Diese Modelle werden dann mit Betriebsdaten angereichert, damit der Kunde sie nutzen kann.

Wie können Unternehmen die Entwicklung von digitalen Zwillingen verbessern?

In der heutigen Zeit ist es unverzichtbar, dass alle Beteiligten in einem Projekt reibungslos zusammenarbeiten. Deshalb hat sich das Model Based Systems Engineering (MBSE) als bevorzugte Methode etabliert, um Systeme mithilfe von Modellen zu spezifizieren, zu analysieren und ganzheitlich zu entwickeln. Durch den Einsatz von MBSE können alle beteiligten Akteure die Zusammenhänge und Wechselwirkungen besser verstehen, was die Zusammenarbeit bei der Entwicklung von digitalen Zwillingen erheblich erleichtert.

Was bedeutet modellbasierte Entwicklung genau und wie wird es bei der Umsetzung von digitalen Zwillingen eingesetzt?

Die modellbasierte Entwicklung ist eine Methode, bei der ein Systemmodell als zentrales Element für die Entwicklung und Umsetzung eines technischen Systems dient. Dieses Modell enthält alle wichtigen Informationen, die für die Umsetzung des Systems benötigt werden, wie beispielsweise die Anforderungen an das System, die zu erstellenden Datenstrukturen und Programmierschnittstellen sowie die Planung der Integration der verschiedenen Systeme und Abläufe.

Bei der Umsetzung von digitalen Zwillingen kann das MBSE-Modell dazu genutzt werden, um die Anforderungen und Kundenbedürfnisse aufzunehmen und die Funktionen des digitalen Zwillings sowie die erforderlichen Schnittstellen zu definieren. Durch die modellbasierte Entwicklung können die verschiedenen Aspekte wie Hardwareverhalten und Softwareprozesse sowie die dafür genutzten IT-Systeme in einem Modell abgebildet werden. Dadurch werden die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Systemen erfasst und spezifiziert.

Welche Vorteile bietet die modellbasierte Entwicklung gegenüber anderen Entwicklungsansätzen?

Der große Vorteil der modellbasierten Entwicklung ist, dass sie ein ganzheitliches Verständnis des zu entwickelnden Systems ermöglicht. Alle beteiligten Akteur:innen haben Zugriff auf das Systemmodell und können sich einen Überblick über die verschiedenen Aspekte des Systems verschaffen. Dadurch wird die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Abteilungen und Teams erleichtert und die Kommunikation verbessert. Zudem können durch das MBSE-Modell frühzeitig Fehler erkannt und vermieden werden, da das Modell alle wichtigen Informationen über das System enthält und somit ein frühzeitiges Testen möglich ist. Dadurch wird die Entwicklung beschleunigt und es können Kosten gespart werden.

Wie können Unternehmen die modellbasierte Entwicklung erfolgreich umsetzen?

Eine erfolgreiche Umsetzung der modellbasierten Entwicklung erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten. Es ist wichtig, dass alle Akteur:innen ein gemeinsames Verständnis für das System und das Modell haben. Zudem sollten klare Prozesse und Methoden für die Entwicklung und Umsetzung des Systems definiert werden. Des Weiteren ist es wichtig, dass das Modell kontinuierlich gepflegt und aktualisiert wird, um sicherzustellen, dass es immer den aktuellen Stand des Systems widerspiegelt. Eine gute Dokumentation und Versionierung des Modells erleichtert die Zusammenarbeit und erhöht die Transparenz.

Konferenz System:ability am 23. / 24. Mai 2023

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