Digitale Zwillinge

Mit einer vollständigen digitalen Repräsentation Informationssilos überwinden

Unser 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

Ausschnitt der RIOTANA-Oberfläche
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

Aufbau der RIOTANA-Verwaltungsschale
Abbildung 2: Aufbau der RIOTANA-Verwaltungsschale

 

Verfügbare Software/Anwendungen

  • Nutzung von Open Source Software, die im Wesentlichen auf Apache-Lösungen beruhen:

RIOTANA-Architektur
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.


 

Hier finden Sie eine Auswahl von freigegebenen Anwendungsbeispielen aus dem Kompetenzfeld »Digitale Zwillinge« der vergangenen Jahre. Sie suchen weitergehende Informationen? Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf – unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne für Fragen und Gespräche zur Verfügung.

 

RIOTANA – Real Time IoT Analytics

Der einfache Weg zur Erfassung und Überprüfung Ihrer Prozesse in Echtzeit

Realtime IoT Analytics, genannt RIOTANA®, ist eine Software-Lösung zur Erfassung und Echtzeitanalyse von Maschinen in der Fertigung und von Objekten in der Logistik. Die RIOTANA® Infrastruktur umfasst kostengünstige, mobile Sensoren (beispielsweise für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung) sowie ein Backend zur Aufnahme und Analyse von Sensordatenströmen. Die Benutzeroberfläche ermöglicht auf einem Dashboard Daten und Analysen anzuzeigen und so die Steuerungs- und Führungssysteme zu verbessern.

Projektseite intern

 

 

Liste der wissenschaftlichen Publikationen

Haße, H., B. Li, N. Weißenberg, J. Cirullies und B. Otto, 2019. Digital twin for real-time data processing in logistics [online], 4-28 [Zugriff am: 20. November 2020]. Verfügbar unter: doi:10.15480/882.2462

Haße, H., H. van der Valk, N. Weißenberg und B. Otto, 2020. Shared Digital Twins. Data Sovereignty in Logistics Networks. New Ways of Creating Value in Supply Chains and Logistics - Hamburg International Conference of Logistics (HICL) 2020. New Ways of Creating Value in Supply Chains and Logistics - Hamburg International Conference of Logistics (HICL) 2020.

Holtkamp, B., 2019. RIOTANA®: Echtzeit-Ermittlung von Kennzahlen in Produktion und Logistik [online]. Ein leichtgewichtiger Einstieg in Industrie 4.0 für den Mittelstand [Zugriff am: 19. November 2020]. Verfügbar unter: https://www.isst.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/logistik/technologien/RIOTANA.html

van der Valk, H., H. Haße, F. Möller, M. Arbter, J.-L. Henning und B. Otto, 2020. A Taxonomy of Digital Twins. In: AMCIS 2020 Proceedings. Salt Lake City, USA: AIS