Ein Digital Twin ist die virtuelle Kopie eines physischen Objekts. Das Konzept des Digital Twins (deutsch: Digitaler Zwilling) ist bereits seit 2001 bekannt. NASA-Ingenieure nutzten als erste Digital Twins, um Änderungen und Updates an unerreichbare Geräten virtuell zu testen, bevor sie diese am echten Gegenstand physisch umsetzen. Mit dem Internet der Dinge und der Vernetzung von allen Dingen eröffnet sich das Potenzial des Digitalen Zwillings für alle Branchen: Kombiniert mit vernetzen Objekten, Sensoren und deren Daten, entstehen Modelle der realen Welt, die es ermöglichen, Vergangenes nachzuvollziehen, die Gegenwart zu kontrollieren und die Zukunft vorauszusehen.
Wie wird ein Digital Twin definiert?
Ein Digital Twin ist die digitale Repräsentanz eines materiellen Objekts oder eines physischen Systems. Diese virtuellen Abbilder benötigen als Vorstufe das Internet der Dinge, in dem Sensoren aktuelle Stati messen, diese als Daten über ein Netzwerk versenden, um in einer Plattform visualisiert zu werden. Während sich das Internet der Dinge vor allem um physische Sensoren und die Echtzeit-Messung dreht, bietet der Digital Twin darüber hinaus neue, digitale Funktionalitäten. In einem Digitalen Zwilling werden die Daten in eine räumliche Beziehung zur realen Welt gebracht. Dadurch lassen sich im Twin Gegenstände überwachen, alle vergangenen Zustände speichern sowie analysieren und mögliche Geschehnisse voraussehen. Ein Digital Twin kann zudem mit anderen virtuellen Repräsentanzen sowie höheren Architekturebenen kommunizieren, um auf bisher unbekannte Zusammenhänge aufmerksam zu machen.
Digital Twin im IoT: Wie aus Daten Entscheidungen und Wertschöpfungen entstehen
Der Digital Twin wird oft als logische Fortsetzung des Internets der Dinge beschrieben. Dies beruht darauf, dass das IoT die Grundlage für einen Digital Twin legt: Um ein digitales Abbild zu schaffen, braucht es vernetzte Systeme, dessen Sensoren Eingangsdaten liefern. Im Digital Twin laufen alle Daten zusammen - nicht nur Sensorendaten, sonder auch alle anderen wichtigen Informationen über Prozesse und Zustände. Während IoT-Plattformen oft nur den einen Ist-Zustand eines physischen Objekts anzeigen, stellt der Digital Twin alle Informationen in einen Kontext. Ausgehend von der Verwendung bei NASA, werden Digital Twins bereits jetzt schon in Industrie, Produktion und Maschinenbau eingesetzt. Simulationen, Tests, Wartungen und sogar Predictive Maintenance ist mit virtuellen Replikas von Maschinen und komplexen Anlagen möglich. Das Einsatzspektrum des Digital Twin geht weit über den B2B-Bereich hinaus. In zahlreichen Arbeits- und Lebensräumen kann die Digitalisierung mit dem Twin Einzug halten. Insbesonders in Consumer-Anwendungen werden Endkunden die Vorteile des Internets der Dinge kennenlernen.
IoT nahtlos einbinden: Wie Digital Twins fragmentierte Ökosysteme in eine IoT-Einheit zusammenführen
Sensordaten wurden bisher in verschiedenen IoT-Plattformen empfangen und analysiert – dadurch sind isolierte Datensilos entstanden, die nicht untereinander oder mit anderen, IoT-fremden Diensten kommunizieren können. Der Digital Twin löst diese Silos auf: Im Digitalen Zwilling werden Daten aus allen Quellen integriert. So wird aus der Datenflut ein nutzbarer Datenschatz: In einer übergeordneten Plattform können alle essentiellen Daten gesammelt, in einen Zusammenhang gesetzt und analysiert werden. Es entsteht ein interoperables System, das die Fragmentierung der bisherigen IoT-Systeme überwindet und gleichzeitig die nahtlose Einbindung in Infrastrukturen und Prozesse ermöglicht. IoT-Anwendungen mit der Digital Twin-Technologie, die sich in bestehende Systeme eingliedern, können nicht nur komplexe Herausforderungen in allen Branchen bewältigen, sondern auch alltägliche Probleme von IoT-unerfahrenen Nutzern in einfach zu verwendenden Applikationen lösen. Gleichzeitig führt der Digital Twin zur Automatisierung von Prozessen.
Wir bei DIGIMONDO sehen im Digital Twin den nächsten Schritt für viele IoT-Projekte. Unsere neueste Software-Entwicklung ist der erste Digital Twin für das Internet der Dinge: eine übergeordnete IoT-Plattform, mit der IoT-Daten kinderleicht für alle Nutzer bereitgestellt und zur Automatisierung genutzt werden. So werden aus Daten Mehrwerte gewonnen.
