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03.05.2017

08:25 Uhr

Internet der Dinge

Spurensuche im virtuellen Raum

VonManuel Heckel

Digitale Zwillinge sollen Produkte langlebiger machen. Ob sich der Aufwand lohnt, hängt vom Einzelfall ab. Konstruktionsingenieure blicken teils verwundert auf den Hype.

Ein Digitaler Zwilling ist die digitale Form eines realen Objekts. dpa

Digitaler Zwilling

Ein Digitaler Zwilling ist die digitale Form eines realen Objekts.

KölnDer Verschleiß gab einem amerikanischen Zugbetreiber Rätsel auf: Immer wieder zeigten einzelne Radreifen von Dieselloks ungewöhnlich früh Ermüdungserscheinungen. Um der Ursache auf die Spur zu kommen, tauchten die Ingenieure tief in die Datensammlung ein. Am Ende der Detektivarbeit stand ein detailliertes Ergebnis: Alle defekten Reifen waren in einem bestimmten Reparaturwerk über eine bestimmte Weiche gerollt - die sorgte viele Kilometer später für die Schäden.

Möglich war die Recherche nur, weil den Technikern zu jedem Radreifen ein umfangreicher Datensatz zur Verfügung stand - mit Informationen aus Konstruktion, Produktion und dem tatsächlichen Einsatz auf Amerikas Schienen. "Mit traditionellen Datensätzen hätten die Betreiber das nie herausgefunden", sagt Carlos Härtel, Forschungsdirektor des Industriekonzerns GE in Europa.

Sechs Entwicklungen, die die kommenden Jahre beherrschen

Computing überall

Mobile Geräte bieten ständigen Online-Anschluss. Dadurch ist die kontinuierliche und damit aktuelle, weltweite Information der Nutzer, auch in der Produktion und im Handel, möglich.

Internet der Dinge (IoT)

Geräte tauschen untereinander und mit den Nutzern automatisch Infos aus. Etwa die Haushaltsgeräte mit dem Stromzähler, um die günstigsten Verbrauchszeiten herauszufinden.

3-D-Druck

Die neuen Drucker können fast jedes dreidimensionale Objekt herstellen. Typische Materialien sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.

Big Data

Große Datenmengen, etwa aus dem IoT, von Social Media oder aus mobilen Geräten, werden automatisch analysiert und sind in Anwendungen eingebettet.

Intelligente Maschinen

Sie lernen selbstständig und handeln entsprechend dem Trends zur Industrie 4.0. Die smarten Maschinen gelten als Technologie, die vorhandene Geräte weitgehend ersetzt.

Systeme mit Umgebungsdaten

Sie erfassen, etwa via Sensoren, den Kontext der Nutzer und der Geräte und liefern ausgewählte Daten. Damit lassen sich zum Beispiel Sicherheitssysteme verstärken.

Quelle: Creditreform 1 2017

Die virtuelle Abbildung eines Produktionsteils - von dessen Bau bis zur Verschrottung - wird in der Industrie als "digitaler Zwilling" bezeichnet. Und mit der zunehmenden Vernetzung von Maschinen und Geräten gewinnt der Begriff aktuell an Bedeutung. Die Marktforscher von Gartner haben einen der Top-Technologie-Trends ausgemacht. In drei bis fünf Jahren, so schätzen die Analysten, werde es mehrere Hundert Millionen physischer Dinge geben, die mit allen Eigenschaften im virtuellen Raum abgebildet sind.

Konstruktionsingenieure blicken teils verwundert auf den Hype. "Das Modell gab es schon immer, es wurde nur nicht so genannt", sagt Martin Eigner, Professor für Virtuelle Produktentwicklung an der Technischen Universität Kaiserslautern. Automobilbauer etwa rüsten die meisten Fahrzeuge nach Kundenwunsch aus - diese individuellen Informationen wandern bereits entlang der Produktionslinie mit. Mit der Digitalisierung nutzen jetzt mehr Branchen die Möglichkeit, umfangreiche Datensammlungen zu einzelnen Werkstücken anzulegen.

Der Datenaustausch funktioniert dabei in beide Richtungen: Differenzierte Produkte - bis hin zur Losgröße 1 - rücken näher, wenn Kundenwünsche im virtuellen Modell leicht vermerkt werden können. "Wenn sie die Komplexität und relevanten Informationen für die Produktion bereits im digitalen Abbild haben, können sie die leichter an die Produktionsmaschinen weitergeben", sagt Andreas Hein, Leiter Digital Manufacturing bei der Beratung Capgemini.

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