Mythos digitaler Zwilling

Der Hype um digitale Zwillinge ist groß, und es gibt mindestens zwei Missverständnisse, die Fragen aufwerfen und Hindernisse für die Einführung darstellen. Das erste ist, dass digitale Zwillinge einfach virtuelle Repräsentationen von Asstes sind, und damit meine ich einen Sensor, eine Komponente oder ein IT-System.  Die zweite ist, dass die Technologie nicht auf große Unternehmenssysteme, Prozesse, Menschen oder Orte angewendet werden kann.

Das Konzept eines echten digitalen Zwillings ist bemerkenswert einfach und lässt sich in einem Satz zusammenfassen: Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Darstellung einer beliebigen physischen Einheit. In der Fertigung sind sie einfach eine digitale evolutionäre Erweiterung des Anschlusses einer Skala oder eines Messgeräts an ein Thermoelement oder einen Drucksensor, zum Beispiel. Oder für IT-Manager geht es darum, zu überwachen, was im Netzwerk vor sich geht. Und das ist die Grundlage für den ersten Mythos. Der Übergang ist intelligenter als die bloße Replikation alter Technologien.

Das Konzept der digitalen Zwillinge eröffnet eine neue Welt, die mit der physischen Welt interagiert. Der Grund dafür ist, dass digitale Zwillinge den Zugang zu Datenquellen vermitteln, durch semantische Datenmodelle Bedeutung hinzufügen und Ereignisse extrahieren, die innerhalb und außerhalb der Unternehmensgrenzen ausgetauscht werden können. Auf diese Weise werden in Echtzeit verwertbare Erkenntnisse gewonnen, die den Beteiligten in der Lieferkette, Kunden und Partnern mitgeteilt werden können. Es ist viel mehr als nur eine digitale Anzeige.

Der digitale Zwilling schafft eine Virtualisierung beliebiger Datenpunkte - Menschen, Orte, Prozesse, Dinge -, die mit anderen Datenpunkten effizient und ohne Beeinträchtigung der ursprünglichen Datenquelle kommunizieren können. Diese datenbasierten Virtualisierungen umfassen auch alle Steuerungen, die erforderlich sind, damit die Daten direkt von Maschinen gelesen und genutzt werden können, was für die Fähigkeit eines Zwillings zur autonomen Interoperabilität und damit zur Bereicherung kundenorientierter Dienste unerlässlich ist. Ihre Stärke liegt nicht darin, was sie uns physisch zeigen können, sondern wie sie sicher und sinnvoll miteinander interagieren können, um sichere, skalierbare und anpassungsfähige digitale Ökosysteme zu schaffen.

Digitale Zwillinge sind nicht dazu gedacht, bestehende Technologien zu ersetzen. Vielmehr erweitern sie die Möglichkeiten, erhöhen die Flexibilität und mindern das Risiko von Unternehmensausfällen. Rolls-Royce-Power Systems nutzt die Technologie des digitalen Zwillings und der Ereignisdaten, um mehr als 200 Datenquellen zu erschließen und Interaktionen zu vermitteln, um digitale Zwillinge ihrer Anlagen vor Ort zu erstellen und um Echtzeit-Ereigniseinblicke über die Grenzen von Kunden, Lieferanten und Partnern hinweg zu erhalten.

Der zweite Mythos besagt, dass Größe ein begrenzender Faktor ist. Unabhängig von der Mischung aus Technologie, Menschen und Assets können Unternehmen in jedem Maßstab abgebildet werden. Von dort aus ermöglichen die digitalen Zwillinge den Zugriff auf jeden dieser Datenpunkte einzeln oder als ein Netzwerk von Quellen, die auf unbegrenzte Weise kombiniert werden können. Es geht darum, Daten auf eine Weise zu nutzen, die Echtzeiteinblicke in Nachfrage, Angebot, Leistung und Betrieb ermöglicht. Vernetzte Objekte können zusammenarbeiten, um völlig neue Dienste anzubieten. Theoretisch ist es möglich, das Twinning-Ökosystem auf ein ganzes Unternehmen, ein ganzes Land oder einen ganzen Planeten auszudehnen, wobei NTT derzeit an digitalen Zwillingen menschlicher Organe arbeitet.

Das eigentliche Potenzial digitaler Zwillinge liegt jedoch in der Kombination von Größenordnung und Interaktivität, die über einfache Visualisierungen oder Live-Versionen ganzer Prozesse, Anlagen und Umgebungen hinausgeht. Doch mit der zunehmenden Interaktion zwischen den Zwillingen steigt auch die Komplexität. Paul Miller von Forrester verwendet in seinem Papier Untangle the Digital Twin as Part of Your Product Strategy (Entwirren Sie den digitalen Zwilling als Teil Ihrer Produktstrategie) die Analogie der russischen Matroschka, um zu verdeutlichen, wie sich Komplikationen in hierarchischen Ebenen auftürmen können.

Das Beispiel aus dem Transportwesen bringt uns auf den Kern der Sache

Im Verkehrssektor lässt sich eine solche Verschachtelung in folgender Reihenfolge darstellen: einzelne Komponenten (z. B. Ventilatorflügel) als Teil komplexerer Anlagen (Turbinen), verschachtelt in größeren Systemanlagen (Motoren), in Anlagenplattformen (Flugzeuge), die dann Teil eines Dienstes (Flugstrecke) sind, der seinen Platz als Teil eines digitalen Ökosystems (Verkehr) einnimmt.

Unabhängig von seiner Größe spielt jeder Zwilling eine gleich wichtige Rolle und hat seinen eigenen Wert, je nach der Rolle des Nutzers in der Angebots- und Nachfragekette, seinen Bedürfnissen und seinem Schwerpunkt. Wenn man bedenkt, dass die Zwillinge im Besitz mehrerer Unternehmen sein und von diesen betrieben werden können, wird deutlich, wie schwierig es ist, ihre Wechselbeziehungen und Interaktionen zu erfassen und abzubilden. Die Puppenanalogie ist zwar nützlich, aber bei weitem nicht perfekt, da in der Welt der digitalen Partnerschaften nicht alles die gleiche "Form" hat. Ein Zug ist nicht gleich ein Waggon, ein Motor oder ein Turbolader, und diese Güter werden wahrscheinlich nicht von demselben Unternehmen hergestellt oder auf denselben Systemen registriert. Auch die Annahme, dass alles in einem Zug untergebracht ist, wird hinfällig, wenn man bedenkt, dass der untersuchte Zug aus mehreren Waggons besteht. Dann kann die Verschachtelung mehr als eine Dimension haben. Die Hersteller stellen die Züge her und die Betreiber betreiben die Züge, aber die Hersteller vermieten die Züge an mehr als einen Betreiber, während die Betreiber die Züge von mehr als einem Hersteller betreiben.

Letztendlich liegt der Hauptnutzen nicht so sehr darin, was die Technologie leisten kann oder welches Problem sie löst, sondern darin, was sie uns ermöglicht, indem wir die Macht der Verbindung nutzen. Plötzlich steht eine völlig neue Datenwelt zur Verfügung, die uns von betrieblichen Silos befreit. Wenn wir falsche Vorstellungen über Umfang und Funktion vermeiden können, können wir uns dank digitaler Partnerschaften auf das Wesentliche konzentrieren.

| Originalversion veröffentlicht in ACHEMA Inspire, Ausgabe Dezember 2021/Deutsche Übersetzung durch DECHEMA Ausstellungs-GmbH |