Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISSTUnser Leistungsangebot
Digitale Zwillinge als digitales Abbild physischer Güter sind in zahlreichen Anwendungsbereichen in vielen Domänen, wie beispielsweise der Fertigung, der Logistik oder in Smart Cities, einsetzbar. Das Kompetenzfeld »Digitale Zwillinge« befasst sich daher mit der konzeptionellen Ausgestaltung von digitalen Zwillingen und insbesondere mit deren Nutzung als geteilte »Shared Digital Twins« in unternehmensübergreifenden Netzwerken.
Die kontinuierliche Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien und die Fortschritte im Bereich der Internet-of-Things-Anwendungen führen zu einer stetigen Zunahme von Daten. Die schiere Menge an Daten und die damit verbundene Möglichkeit, neues Wissen zu generieren, macht deren Erfassung, Speicherung und Analyse immer wichtiger. Daten müssen entlang ihres gesamten Lebenszyklus strukturiert abgebildet werden, um die Entstehung von Informationssilos in den jeweiligen Phasen des Lebenszyklus zu verhindern. Digitale Zwillinge bieten einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung dieser Herausforderungen, da sie durch die Bereitstellung digitalisierter Repräsentationen physischer Objekte sowohl die physische als auch die digitale Welt miteinander verbinden sollen. Über eine reine Repräsentation hinaus umfassen digitale Zwillinge in der Regel die Einbindung von Sensoren, die Daten generieren, welche wiederum die Grundlage für weitere Analysen bilden.
Das Leistungsangebot des Fraunhofer ISST umfasst die Begleitung von Implementierungsvorhaben, die konzeptionelle Ausgestaltung von digitalen Zwillingen sowie die Durchführung von Pilotierungen im Kontext von digitalen Zwillingen. Zusätzlich bieten wir die Bereitstellung von einzelnen Systemkomponenten, mit denen eine umfangreiche Datenverarbeitung durchgeführt werden kann.
RIOTANA – Real Time IoT Analytics
- RIOTANA ist eine vom Fraunhofer ISST entwickelte Architektur zur Verarbeitung von Sensorrohdaten zu Key Performance Indicators (KPIs)
- Die Architektur basiert ausschließlich auf Open-Source-Software-Lösungen
- Ermöglicht die Erfassung mobiler Geräte ebenso wie die Erfassung fest installierter Assets, beispielsweise Fertigungsmaschinen
- Mithilfe eines digitalen Zwillings werden dabei alle Daten des betrachteten Assets entlang dessen Lebenszyklus aufgenommen und semantisch beschrieben
- Die Nutzung von RIOTANA erlaubt eine ganzheitliche Erfassung und Verarbeitung aller relevanter Prozessdaten
Abbildung 1: Ausschnitt der RIOTANA-Oberfläche
RIOTANA-Verwaltungsschale
- Erweiterung der RIOTANA-Basisarchitektur um eine Verwaltungsschale der Plattform Industrie 4.0
- Unternehmensübergreifende Nutzung der RIOTANA-Daten auf Basis der Verwaltungsschale
- Einschränkung des Zugriffs über attributbasierte Zugriffskontrolle
Abbildung 2: Aufbau der RIOTANA-Verwaltungsschale
Verfügbare Software/Anwendungen
- Nutzung von Open Source Software, die im Wesentlichen auf Apache-Lösungen beruhen:
Abbildung 3: vereinfachter Aufbau der RIOTANA-Architektur
Branchen
Die Nutzung von digitalen Zwillingen trägt in unterschiedlichen Branchen zur Lösung anspruchsvoller Herausforderungen bei. Ob als Werkzeug zur Überwachung von verschiedensten Prozessen, als Diagnosetool für eine prädiktive Instandhaltung oder als Plattform für einen unternehmensübergreifenden Datenaustausch, ein digitaler Zwilling bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.