Ein physisches Objekt wird während der Entwicklung und Produktion bzw. im Betrieb mit IoT-Sensoren ausgestattet. Diese Sensoren sind darauf ausgelegt, zuverlässige Daten über das Objekt und seine Funktionen bereitzustellen. Diese Daten können dann in Echtzeit an ein separates Verarbeitungstool übermittelt werden, wo daraus ein hochpräzises digitales Modell erstellt wird.

Beispiele für digitale Zwillinge finden sich in folgenden Bereichen:

• Verkehrstechnik
  Digitale Zwillinge können ganze Straßensysteme abbilden. Indem Straßen nachgestellt und Verkehrsdaten in Echtzeit analysiert werden, können Straßenplaner genau ermitteln, wie sich der Verkehr durch die Stadt bewegt, wo Engpässe entstehen und welche Anpassungen Staus verhindern können.
• Telekommunikation
  TK-Unternehmen nutzen digitale Zwillinge, um ihre Netzwerke abzubilden und sie dann anhand von Daten über Netzwerkbenutzer und ihre Anwendungen zu optimieren.
• Immobilien
  Digitale Zwillinge kommen häufig bei Immobilienfirmen zum Einsatz, um virtuelle Darstellungen von Gebäudeumgebungen zu erstellen. So können Entscheidungsträger die Eigenschaften ihrer Gebäude in Echtzeit sehen, etwa Daten von Gebäudemanagement-, Sicherheits- und HLK-Systemen, Grundrisse für Innen- und Außenbereiche, Daten zu Mieterinteraktionen und vieles mehr.
• Energieversorgung
  Während die Energienachfrage immer weiter steigt, nutzt der Versorgungssektor digitale Zwillinge, um die Effizienz seiner Windturbinen zu steigern. Die an den Anlagen angebrachten Sensoren stellen den digitalen Zwillingen der Turbinen Echtzeit-Leistungsdaten bereit. So können Techniker gegebenenfalls Anpassungen vornehmen, um die Energieerzeugung zu verbessern.
• Gesundheitswesen
  Digitale Zwillinge lassen sich nicht nur für leblose Objekte, sondern auch für biologische Systeme erstellen. Tragbare Sensoren bieten Gesundheitsdienstleistern tiefere Einblicke in den Zustand ihrer Patienten und ermöglichen die Simulation von Behandlungen und Verfahren, bevor sie wirklich am Patienten durchgeführt werden.

Natürlich sind digitale Zwillinge nicht auf diese Beispiele beschränkt. Jedes System, das zur Datenerhebung in einer virtuellen Umgebung abgebildet wird, verfügt im Grunde über einen eigenen digitalen Zwilling.

Da Unternehmen mit digitalen Zwillingen Echtzeitdaten aus der realen Welt sammeln können, bietet diese Technologie zahlreiche Vorteile. Dazu gehören:

Verbesserte Forschung und Entwicklung (F&E)

Forschung und Entwicklung profitieren vom Einsatz digitaler Zwillinge. Anstatt erst auf die Herstellung von Prototypen zu warten, um endlich die Leistung testen zu können, erhalten Unternehmen mit einem digitalen Zwilling genaue Daten, um aussagekräftige Einblicke zu gewinnen und wichtige Änderungen und Verbesserungen vorzunehmen, bevor das Produkt in Produktion geht.

Höhere Effizienz

Fertigungsprozesse eignen sich besonders gut für den Einsatz digitaler Zwillinge. Unternehmen können Produktionssysteme überwachen und die Ergebnisse potenzieller Effizienzverbesserungen untersuchen, bevor sie diese Verbesserungen in der echten Welt anwenden. Digitale Zwillinge gewährleisten, dass jede vorgenommene Optimierung auf zuverlässigen Nachweisen beruht und jede Änderung das System verbessert.

Optimale Leistung

Egal, ob es um eine einzelne Komponente oder ein ganzes System verschiedener Prozesse geht – digitale Zwillinge liefern zuverlässige Dateneinblicke in Bereiche, in denen sich andernfalls nur schwer fundierte Entscheidungen treffen lassen. So lässt sich nicht nur die Effizienz, sondern auch die Leistung steigern.

Fundierte Prognosen

Mit Echtzeitdaten von IoT-Sensoren und mathematischen Modellen erhalten Entscheidungsträger alle nötigen Informationen, um Trends zu erkennen und Problemen zuvorzukommen. Und die vorausschauenden Empfehlungen, die mit digitalen Zwillingen möglich sind, werden durch KI- und ML-Technologien noch weiter verbessert.

Kürzere Markteinführungszeit

Mit digitalen Zwillingen braucht es deutlich weniger Zeit, um von der Idee zum Konzept und vom Konzept zur Realität zu gelangen. Das bedeutet weniger Entwicklungsarbeit und schnellere Veröffentlichungen – nicht nur für die Produkte selbst, sondern auch für andere Assets und Prozesse, die für Produktion und Bereitstellung relevant sind.

Wie bereits erwähnt, reichen digitale Zwillinge von klein und spezifisch bis zu groß und inklusiv. Sie kommen beispielsweise auch in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft zum Einsatz, um Verhaltensmodelle mikroskopischer Objekte (beispielsweise menschliche Zellen) und makroskopischer Systeme (wie die Struktur des sichtbaren Universums) zu erzeugen. In der Regel stufen Unternehmen ihre digitalen Zwillinge in vier verschiedene Größen ein:

• Komponenten
  Komponenten mit nur einer Funktion sind die einfachste Einheit digitaler Zwillinge. Diese Komponenten lassen sich noch weiter in ihre Teile aufschlüsseln, um einen noch präziseren Ansatz zu erreichen.
• Assets
  Wenn ein digitaler Zwilling mehr als eine Komponente enthält, wird er als „Asset-Zwilling“ eingestuft. Asset-Zwillinge beziehen Leistungsdaten für die einzelnen Komponenten sowie für ihre Interaktionen untereinander.
• Systeme
  System-Zwillinge umfassen ein oder zwei Assets, die ineinandergreifen und ein funktionierendes System bilden.
• Prozesse
  Zu guter Letzt konzentrieren sich Prozess-Zwillinge auf die Interaktion mehrerer Systeme, um ganze Prozesse abzubilden.

Oftmals werden die Begriffe „Digitaler Zwilling“ und „Simulation“ synonym verwendet. Und in vielerlei Hinsicht sind sie sich sehr ähnlich. Beide nutzen Daten aus der realen Welt, um Objekte in einer digitalen Umgebung nachzubilden. Doch was sie voneinander unterscheidet, ist der Umfang des digitalen Modells.

Bei den meisten Simulationen sollen nur einzelne, spezifische Prozesse untersucht werden. Darüber hinaus kommen hier meist verzögerte Daten zum Einsatz, die auf den Zeitpunkt ihrer Erfassung beschränkt sind.

Digitale Zwillinge können deutlich mehr. Sie erzeugen eine tatsächliche, funktionierende digitale Umgebung, in der Unternehmen unterschiedliche Simulationen ausführen können, um viele verschiedene Prozesse zu testen und zu untersuchen. Und all das basiert auf Echtzeitdaten, die ein klares und brandaktuelles Bild davon vermitteln, was jetzt gerade passiert. Diese Daten fließen dann in den digitalen Zwilling ein, damit auch er in Echtzeit aktualisiert wird, und die Einblicke, die vom Verarbeitungssystem gewonnen werden, können direkt an das Objekt zurückgesendet werden, um es zu optimieren.

Einfach ausgedrückt: Eine Simulation bietet einen Einblick in die Auswirkungen von Änderungen innerhalb eines Systems. Ein digitaler Zwilling geht einen Schritt weiter, indem er im Detail vermittelt, was in diesem Augenblick innerhalb mehrerer Systeme oder Prozesse vor sich geht und was wahrscheinlich passieren wird – abhängig davon, welche Variablen sich ändern.

Wann liefern digitale Zwillinge einen Vorteil? Die einfache Antwort lautet: „immer dann, wenn Unternehmen Echtzeit-Einblicke in Komponenten, Assets, Systeme oder Prozesse benötigen“. Am nützlichsten sind digitale Zwillinge jedoch, wenn sie zu bestimmten Zeitpunkten eingesetzt werden:

Während der Produktentwicklung

Bevor ein physisches Produkt erstellt oder ein System eingerichtet wird, kann ein Digital Twin Prototype (DTP), also ein Prototyp in Form eines digitalen Zwillings erstellt werden. Er bildet relevante Daten für die Designs, Analysen und Prozesse ab, die für das fertige Produkt berücksichtigt werden müssen. Unternehmen nutzen solche DTPs, um Parameter und Einsatzbedingungen zu testen und zu verändern. So können sie ihre Produkte und Systeme schon während der Entwicklung besser verstehen und Verbesserungen an ihren Designs vornehmen, bevor es in die Produktion geht.

Nach der Bereitstellung

Auch nachdem ein Produkt veröffentlicht, ein System implementiert oder ein Prozess bereitgestellt wurde, spielen digitale Zwillinge weiterhin eine wichtige Rolle bei der Datensammlung und -analyse. Digital Twin Instances (DTIs) bieten Unternehmen genaue Informationen über den gesamten Lebenszyklus des abgebildeten Elements, und Digital Twin Aggregates (DTAs) bringen verschiedene Gruppen von DTIs zusammen, um die Fähigkeiten unter unterschiedlichen Bedingungen zu bestimmen, neue Betriebsparameter zu testen und ein umfassenderes Bild für die Zukunft zu schaffen.

Klare und unkomplizierte Simulationen auf Grundlage von Schätzungen und verzögerten Daten haben ihre Vorteile, doch Produkte und Unternehmen existieren nicht nur in virtuellen Welten. Um zu verstehen, wie der Betrieb wirklich aussieht und wo er verbessert werden muss, brauchen Unternehmen umfassende und zuverlässige Echtzeitinformationen.

Dieser stärkere Schwerpunkt auf realen Daten hat bereits einzigartige und wertvolle Lösungen in verschiedenen Feldern und Branchen ermöglicht. Dazu gehören:

• Erstellung mehrerer digitaler Produktvarianten zur einfacheren Anpassung
• Effizienzverbesserungen in Rennwagen
• Ermüdungstests und Korrosionsbeständigkeit von Windturbinen
• Einfache Weitergabe der Zwillingsdaten an andere Disziplinen
• Verbesserungen an Produktfertigungs- und Geschäftsprozessen
• Prozessoptimierung zur Nachverfolgung von Fertigungskennzahlen
• Erweiterung des Produktlebenszyklus
• Senkung der Anzahl physischer Prototypen im Autobau
• Verbesserte Kunden-Experience durch Produkt-, Leistungs- und Verteilungsdaten
• Workflow-, Personalplanungs- und Verfahrensverbesserungen in Krankenhäusern

• Fertigungsindustrie: Optimierte Fertigungsprozesse, weniger Ausfälle und gesteigerte Produktqualität sind allesamt Vorteile digitaler Zwillinge. Sie können beispielsweise das Verhalten von Produktionslinien simulieren, um Engpässe zu identifizieren und den Workflow zu optimieren.
• Gesundheitswesen: Digitale Zwillinge werden verwendet, um Geräte wie MRIs oder den Transport von Impfstoffen und Medikamenten zu überwachen. So können Teams potenzielle Probleme erkennen oder die Leistung genauer messen. Die Technologie kommt auch zum Einsatz, um personalisierte Simulationen von Organen oder Systemen im Körper zu erstellen, damit Ärzte und Forscher den Verlauf von Krankheiten besser verstehen und gezielte Behandlungsmethoden entwickeln können.
• Baugewerbe: Durch Simulation und Optimierung können digitale Zwillinge Kosten reduzieren, die Sicherheit erhöhen und Verschwendung reduzieren.
• Energie: Digitale Zwillinge ermöglichen die Optimierung von Systemen zur Energieerzeugung und -verteilung. Sie können beispielsweise das Verhalten eines Kraftwerks simulieren, um ineffiziente Bereiche zu ermitteln und die Leistung zu optimieren.
• Transportwesen: Mit digitalen Zwillingen lassen sich Verkehrsfluss und Logistik verbessern. Sie können beispielsweise das Verhalten eines Frachthafens simulieren, um Engpässe zu identifizieren und den Workflow zu optimieren.
• Lieferkette: Unternehmen können in Erfahrung bringen, wie das System funktioniert, und potenzielle Verbesserungsmöglichkeiten ermitteln, um die Bestandsverwaltung zu optimieren, Verschwendung zu reduzieren und die Qualitätskontrolle zu verbessern. So können sie beispielsweise mit einem digitalen Zwilling einer Fertigungsanlage verschiedene Szenarien simulieren und Engpässe im Produktionsprozess finden.
• Einzelhandel: Digitale Zwillinge können in Einzelhandelsumgebungen eingesetzt werden, um virtuelle Replikate physischer Geschäftsräume zu erstellen. So können Kunden Produkte in virtuellen Umgebungen anzeigen und kaufen, und Mitarbeiter können verschiedene Ladenlayouts und Produktplatzierungen testen, bevor sie Änderungen vornehmen.

Diese Liste umfasst nur einen Bruchteil der möglichen Anwendungsfälle für digitale Zwillinge. Da Unternehmen hiermit Objekte und Prozesse in einer vollständig digitalen Umgebung erstellen, analysieren und ihre Parameter anpassen können, lassen sich selbst die komplexesten Herausforderungen schneller, einfacher und kostengünstiger bewältigen.

Daten spielen bei Geschäftsentscheidungen seit jeher eine entscheidende Rolle. Und heute unterstützen digitale Zwillinge Unternehmen bei der Erfassung und Analyse solcher Daten aus der realen Welt. Die Technologie ist mittlerweile verfügbar, doch es kann sich als schwierig erweisen, die richtigen Tools und Ressourcen zu finden, um digitale Zwillinge für Ihr Unternehmen zu erstellen.

ServiceNow bringt IoT und Workflow zusammen, indem es die preisgekrönte Now Platform® mit verschiedenen IoT-Partnertools kombiniert. Gemeinsam bieten diese fortschrittlichen Lösungen die präzise Echtzeitsammlung, -analyse und -einspeisung von Daten, die Sie zur Überwachung Ihrer wichtigsten Assets und Infrastrukturelemente benötigen. Erweitern Sie Ihre IoT-Daten, indem Sie sie mit ServiceNow Customer Service Management (CSM) und Field Service Management (FSM) in Ihre Workflows integrieren. Und profitieren Sie dabei von dem ausgezeichneten Service und Support, der ServiceNow zum führenden Anbieter im Enterprise-IT-Management gemacht hat.

Erweitern Sie Ihre Datenanalysen auf die reale Welt – klicken Sie hier, um ServiceNow noch heute zu testen.