Digitale Zwillinge

Physische Tests virtuell nachbilden

Was ist ein digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines realen Objekts, Systems oder Prozesses. Er begleitet ein Produkt über dessen gesamten Lebenszyklus – von der ersten Idee über Entwicklung und Produktion bis hin zur Nutzung, Wartung und schließlich zum Recycling. Diese digitale Repräsentation ermöglicht es, reale Vorgänge in einer virtuellen Umgebung zu simulieren, zu analysieren und zu optimieren. Darüber hinaus lassen sich damit die Zusammenarbeit optimieren und neue Geschäftsmodelle entwickeln. Dazu sorgen digitale Zwillinge bei Produkten für ein Plus an Transparenz, Rückverfolgbarkeit und Effizienz.

Warum sind digitale Zwillinge so wichtig?

Digitale Zwillinge revolutionieren die Art und Weise, wie Produkte entwickelt, gefertigt und betrieben werden. Sie bieten zahlreiche Vorteile:

Wo setzt ZF den digitalen Zwilling ein?

ZF nutzt digitale Zwillinge entlang des gesamten Produktlebenszyklus – von der Entwicklung neuer Funktionen und Assistenzsysteme bis zur Optimierung von Produktionslinien. Auch Nachhaltigkeitsziele werden unterstützt, etwa durch die Reduktion von Energieverbrauch und Abfallmengen.

Digitale Zwillinge ersetzen physische Tests nicht vollständig, sie ergänzen sie. Ihre Aussagekraft hängt stark von der Qualität der Eingangsdaten und der Kalibrierung mit realen Szenarien ab. ZF setzt auf konsistente Datenmodelle, präzise Messungen und strenge Validierungsprozesse, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.

Ein Blick in die Zukunft zeigt: Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden zunehmend integriert, um noch präzisere Vorhersagen zu ermöglichen. Zudem wird die Vernetzung mit Plattformen wie Catena-X vorangetrieben, um eine durchgängige Datenintegration entlang der gesamten automobilen Wertschöpfungskette zu realisieren.

„Unsere Ingenieure integrieren zunehmend KI und maschinelles Lernen in digitale Zwillinge, um noch genauere Vorhersagen zu erreichen.“
Dr. Rolf Reinema, Leiter IT Infrastructure & Operations, IT Security, Production IT, Engineering IT, Quality IT

Vielseitiger digitaler Doppelgänger

Dr. Rolf Reinema, bei ZF unter anderem verantwortlich für die IT-Infrastruktur sowie IT in der Entwicklung und Produktion, erklärt Vorteile des Verfahrens „digitaler Zwilling“ für den Automobilbau von morgen.

Wie digitale Zwillinge die Prozessabläufe in Entwicklung und Erprobung verändern

Mit digitalen Zwillingen lassen sich Entwicklungszeiten verkürzen, Kosten senken und die Produktqualität erhöhen. Außerdem steigt die Effizienz und damit die Wettbewerbsfähigkeit.

„Eine nicht produzierte Prototypenbaustufe bedeutet für uns, dass alle damit verbundenen nachfolgenden Schritte virtualisiert stattfinden – ein gigantischer Schritt nach vorn.“
Dr. Gunther Wehr, Leiter Competence Center Digital Twin

Erfolgreich im virtuellen Sprint

Zunehmender Wettbewerb sowie verkürzte Entwicklungszeiten beeinflussen stark die Erprobung neuer Komponenten und Systeme. Entwickler bei ZF reagieren vermehrt mit dem Einsatz digitaler Zwillinge, die noch weitere Vorteile bieten.

Welche Vorteile bringen digitale Zwillinge in der Produktion?

Im digitalen Zeitalter findet die Planung einer Produktionsanlage virtuell statt. Ein digitaler Zwilling der geplanten Anlage enthält nicht nur die Abmessungen der einzelnen Komponenten, sondern auch deren Leistungsdaten, Verhalten, Schnittstellen und vieles mehr. Darüber hinaus liefert er selbst Daten, die genaue Vorhersagen ermöglichen, wie sich beispielsweise eine Änderung an einer anderen Stelle auswirkt.

„Ein weiteres dickes Plus des digitalen Zwillings in der Produktion besteht darin, die Auswirkungen von Veränderungen an einer Stelle des Systems auf die gesamte Produktionslinie zu simulieren. Das spart viel Zeit und erhöht die Sicherheit."
Rüdiger Ammann, Leiter System House Industry 4.0

Virtuelle Reise in die Realität

Untrennbar verbunden mit der Transformation unserer Mobilität ist die virtuelle Entwicklung. Nur wenn dieser wichtige Prozessschritt stärker digitalisiert wird, können Zulieferer wie ZF die Kundenanforderungen an Geschwindigkeit und Qualität auch weiterhin erfüllen. Ein Überblick.

Moderne Produktion: Zwilling digital, Vorteile real

Lange bevor eine Fertigungslinie aufgebaut ist, sorgt ein digitaler Zwilling davon für eine reibungslose Funktion später in der Werkhalle. Nicht der einzige Vorteil einer digitalisierten Produktion, wie ZF sie vorantreibt.

Digital Manufacturing Platform

Um die Prozesse in den Werken schneller, transparenter und einheitlich zu machen, hat ZF die „Digital Manufacturing Platform“ (DMP) entwickelt.

ZF DOS

Das ZF Dataspace Operating System ist eine Cloud-basierte Plattform, die es Unternehmen ermöglicht, Datenräume wie Catena-X und Mobility Data Space zu nutzen und zu verwalten.

Digital Twin: die Zukunft im Computer

FutureStarter Deevakar Kuppuswamy ist beeindruckt, mit welchem Tempo ZF die Next Generation Mobility umsetzt. Zusammen mit seinem Team reduziert er die Entwicklungszeiten neuer Elektroantriebe dank Simulationen, virtueller Freigaben und Digital Twins um bis zu 50 Prozent.