Digital Twins und die industrielle Metaverse-Revolution

Siemens plant Investitionen von einer Milliarde Euro in Deutschland, darunter 500 Millionen Euro für den neuen Campus für Entwicklung und Hightech-Fertigung in Erlangen. Dieser soll als globales Entwicklungs- und Produktionszentrum und Kernstück der Technologie-Aktivitäten für das industrielle Metaversum dienen.

Mit der Investition legt Siemens den Grundstein für ein „industrielles Metaversum“, auch bekannt als virtuelles Abbild der realen Welt. Dieses sollte fotorealistisch, physikbasiert und in Echtzeit sein. Durch die gezielte Nutzung relevanter, physischer Daten und den Einsatz von künstlicher Intelligenz soll eine neue Generation von Hightech-Produktion entstehen, die nachhaltiger produziert und flexibel auf Marktveränderungen reagieren kann.

Virtuelle Repräsentation von Objekten und Systemen

Da digitale Zwillinge eine virtuelle Repräsentation eines Objekts oder Systems in der digitalen Welt des Metaversums sind, spielen sie eine große Rolle bei der Entwicklung des digitalen Metaversums. Die Bedeutung von Anwendungen digitaler Zwillinge oder Digital Twins wird von CEOs auf der ganzen Welt zunehmend erkannt. Bis 2030 soll der weltweite Umsatz mit digitalen Zwillingen auf 125,7 Milliarden US-Dollar ansteigen.

Ein digitaler Zwilling verbindet die reale mit der digitalen Welt. Durch die Erfassung von Echtzeitdaten versteht er den aktuellen und simuliert den zukünftigen Zustand und schafft so die Grundlage für Optimierung. Dies ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Problemen, kann als Grundlage für Insilico-Tests verwendet werden und ist eine Möglichkeit zur Verbesserung der Kontrollen.

Genauere Vorhersagen, wie ein Prozess funktionieren wird

Diese Daten können verwendet werden, um Simulationen zu erstellen und genauere Vorhersagen darüber zu treffen, wie ein Prozess oder ein Produkt funktionieren wird, und sie können von mehreren Hauptarchetypen des digitalen Zwillings erzeugt werden: einen Produktzwilling, der ein physisches Produkt repräsentiert; einen Produktionsanlagenzwilling, der eine ganze Fertigungsanlage nachbilden kann; einen Beschaffungs- und Lieferkettenzwilling, auch Netzwerkzwilling genannt; einen Infrastrukturzwilling, der lokale oder globale Anlagen und Prozesse digital nachbilden kann.

Die Verwendung eines digitalen Zwillings ist branchenübergreifend vielseitig einsetzbar und bietet die Möglichkeit, wertvolle Daten über die Stärke und Funktionalität eines Produkts – aber auch über seine Grenzen – zu gewinnen, ohne dass verschiedene Prototypen gebaut werden müssen.

Der Einsatz von Digital-Twin-Anwendungen wird Unternehmen eine Reihe von Vorteilen bringen. Da es nicht notwendig ist, etwas physisch zu bauen, um dann möglicherweise festzustellen, dass der Prototyp fehlerhaft ist, und man immer wieder von vorne anfangen muss, liegen die wichtigsten Vorteile von Digital-Twin-Projekten in der Verringerung der Verschwendung, der Verkürzung der Markteinführungszeit und der Gewinnung von umfassenden Kundeneinblicken. Daher sind digitale Zwillinge für den künftigen Erfolg eines Unternehmens äußerst attraktiv.

Herausforderungen bei der Umsetzung von Digital-Twin-Projekten

Wenn digitale Zwillinge in der Lieferkette eingesetzt werden, ergeben sich manchmal unerwartete Herausforderungen. Zu diesen Herausforderungen kann die Notwendigkeit einer besseren Datenverwaltung oder die Integration neuer Technologien gehören.

Darüber hinaus stützt sich ein digitaler Zwilling in der Regel auf Daten aus verschiedenen Quellen wie Sensoren, Simulationen und historischen Aufzeichnungen, um ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts oder Systems zu erstellen, was die Überwachung und Analyse einer größeren Anzahl von Datenpunkten sowie die Speicherung und Analyse von Verlaufsdaten erforderlich macht.

Hardware-Anforderungen bei der Implementierung 

Digital-Twin-Projekte erfordern erhebliche Arbeits- und Speicherkapazitäten, um die digitalisierten Daten für komplexe Unternehmungen zu verarbeiten. Wenn Sie eine solche Implementierung in Erwägung ziehen, ist es wichtig, dass Sie Ihre Hardware-Einrichtung überprüfen.

Investitionen in Data Center SSDs und DRAM für Server sind unerlässlich, um mit den Anforderungen dieser modernen Technologien Schritt zu halten. Ihre außergewöhnliche Geschwindigkeit, die große Kapazität, die unerschütterliche Zuverlässigkeit und ihre hohe Leistung genau dort, wo sie gebraucht wird, werden eine entscheidende Rolle für den Erfolg dieses innovativen Arbeitsansatzes spielen.

In Bezug auf Server-DRAM müssen Unternehmen ihren aktuellen Bedarf ermitteln und entscheiden, ob Sie auf dem heute am häufigsten verwendeten DDR4-Standard oder auf DDR5 setzen, der bereits die Arbeitslastanforderungen von morgen erfüllt. Unabhängig davon, für welche Lösung sie sich entscheiden, muss ihr System in der Lage sein, einer hohen Arbeitsbelastung in Szenarien standzuhalten, die für einen Rechenzentrumsserver typisch sind. Beispiele, bei denen der Zugriff auf Daten für die Unterstützung von Schlüsselbereichen 24/7 benötigt wird, sind:

• Bauwesen
  Antizipation und Schadensbegrenzung: Auswirkungen von Naturkatastrophen auf die Infrastruktur
• Einzelhandel
  Antizipation und Schadensbegrenzung: Unterbrechung der Lieferkette
• Öffentlicher Sektor
  Designoptimierung und Geschäftsbetrieb: Öffentliche Dienste und Infrastruktur, wie Straßen, Schulen und Krankenhäuser

Es besteht kein Zweifel daran, dass die Verwendung digitaler Zwillinge bereits über ihren ursprünglichen Verwendungszweck in der Fertigung und der Motorenkonstruktion hinausreicht, sodass Unternehmen in allen Branchen heute in der Lage sind, mit größerer Genauigkeit und Voraussicht als je zuvor Prognosen zu erstellen. Richtig eingesetzt, könnten digitale Zwillinge für viele Unternehmen eine neue Etappe markieren, aber es bleibt abzuwarten, in welchem Umfang und wie sich diese Technologie weiterentwickelt.

Christian Marhoefer

ist Regionaldirektor für DACH, Benelux und Nordics von Kingston Technology EMEA.