Designansatz zur Strukturierung Verteilter Digitaler Zwillinge (Projekt DAVID)

Zukünftig werden Digitale Zwillinge von Anlagenkomponenten, Robotern und kompletten Anlagen über ihren Lebenszyklus hinweg als unternehmensübergreifender Datenkern verwendet. Zu diesen Objekten gehört immer ein Digitaler Zwilling, der alle notwendigen Daten und Schnittstellen enthält. Ziel ist es, das reale Gegenstück im Engineering und der Inbetriebnahme schnell in die Anlage bzw. die Fabrik einzubinden, im Betrieb alle Informationen aufzunehmen, diese für Service und Instandhaltung bereitzustellen sowie im weiteren Verlauf des Lebenszyklus auch wieder Informationen an das Enginerring zurückzuspielen.

Doch wie wird ein solcher digitaler Zwilling nun tatsächlich in der Praxis umgesetzt und welche Tools werden hierfür benötigt? Welche technologischen Fragen müssen hierfür gelöst werden? Diese und weitere Fragen sollen mit dem Projekt DAVID - Designansatz zur Strukturierung verteilter Digitaler Zwillinge beantwortet werden.

Alle Arbeiten im Projekt bauen auf Use Cases der beteiligten Projektpartner aus der Praxis des Anlagenbaus auf. Ziel ist es Use Case spezifische Anforderungen an Digitale Zwillinge zu definieren, entsprechende Implementierung zu dokumentieren und so Vorgehensmodelle - als eine Art „Kochrezepte für Digitale Zwillinge“ - zu erarbeiten.

Als technologische Basis werden Konzepte digitaler Zwillinge als verteilte Modelle auf die Komponentenebene adaptiert. Ziel ist es verteilte Digitale Zwillinge für Anlagenkomponenten zu erstellen und zu Anlagen zu integrieren und zu betreiben. Hierfür wird ein entsprechendes Ökosystem an Software, für die verschiedenen Stakeholder im Lebenszyklus der Komponenten und Anlagen, benötigt (Abbildung). Um die digitalen Zwillinge im Lebenszyklus weitergeben zu können, wird ein Austauschformat benötigt. Hierfür wird im Projekt auf das Konzept der Verwaltungsschale aufgesetzt.

Projektbezogene Veröffentlichungen:

S. Adler, M. Eisenträger, und E. Bayrhammer, „Digitaler Zwilling: Effizient in Engineering und Betrieb“, ZWF, Bd. 115, Nr. 6, S. 425–428, Juni 2020, doi: 10.3139/104.112329 .

E. Bayrhammer, M. Eisenträger, S. Adler u. a., „Verteilte Digitale Zwillinge – der Stand der Technik, Anwendungsfälle und Zielstellung“, gehalten auf der VDI Automation 2020, Juni 2020.