Schneller, einfacher Digitaler Zwilling
Abstract
Industrie 4.0 hat mit der Verschmelzung von physischen Systemen und digitalen Lösungen wie Künstliche Intelligenz (KI), Internet of Things (IoT) und Cloud-Computing einen tiefgreifenden Wandel in der Fertigung ausgelöst [1]. Im Zentrum dieser Entwicklung steht der Digitale Zwilling (DZ) [2] – eine virtuelle Abbildung physischer Objekte und Prozesse, welche Echtzeitüberwachung, Simulation und Optimierung ermöglichen. Trotz ihrer Vorteile stehen DZ in verschiedenen Sektoren vor erheblichen Herausforderungen bei der Einführung. Hohe Implementierungskosten sowie technische und organisatorische Probleme hindern die Industrie häufig daran, den vollen Nutzen aus diesen Lösungen zu schöpfen [3].
Ziel dieser Studie ist es, die Lücke zwischen neuen Technologien und deren praktischer Anwendung zu schließen. Sie verfolgt den Ansatz, ein kostengünstiges und leicht umsetzbares DZ-Modell mit TRL von 5 zu entwickeln, allein mithilfe frei verfügbarer Open-Source-Plattformen und gängiger kommerzieller Software.
Digitale Zwillinge verbessern die Echtzeit-Überwachung, die vorausschauende Wartung und die Automatisierung. Trotz des weitverbreiteten Einsatzes in der Fertigung, der Automobilindustrie und im Gesundheitswesen wird die Technologie in der Landwirtschaft nur begrenzt genutzt [4]. Generelle Hindernisse für die Einführung in Deutschland sind strenge Datenschutzgesetze (77 %), ein Mangel an Fachkräften (64 %) und finanzielle Zwänge [5]. In der Landwirtschaft kommen Unsicherheiten bezüglich der Rentabilität, hoher Anschaffungskosten und begrenztem technischen Support hinzu [6].
Trotz dieser Herausforderungen können DZ die Digitalisierung der Landwirtschaft verändern, indem sie virtuelle Darstellungen von Anlagen und Prozessen in Echtzeit liefern und so die Landwirtschaft nachhaltig unterstützen. Angesichts des hohen Anteils der Landwirtschaft an Treibhausgasemissionen und Energieverbrauch [7] können DZ dabei helfen, CO₂-Emissionen, Biodiversität und Bodenqualität systematisch zu erfassen und so die nachhaltige Entwicklung fördern [8].
moreMehr zum Titel
| Titel | Schneller, einfacher Digitaler Zwilling |
|---|---|
| Medien | Industry 4.0 Science |
| Verlag | --- |
| Heft | 3 |
| Band | 41 |
| ISBN | --- |
| Verfasser/Herausgeber | Prof. Dr. Heike Markus, Shantall Marucia Cisneros Saldana, Sampat Acharya, Sonali Singh, Parth Punekar |
| Seiten | 62-68 |
| Veröffentlichungsdatum | 2025-06-18 |
| Projekttitel | --- |
| Zitation | Markus, Heike; Cisneros Saldana, Shantall Marucia; Acharya, Sampat; Singh, Sonali; Punekar, Parth (2025): Schneller, einfacher Digitaler Zwilling. Industry 4.0 Science 41 (3), S. 62-68. DOI: 10.30844/I4SD.25.3.62 |