Digitale Produktzwillinge

Was ist ein digitaler Produktzwilling?

Digitale Produktzwillinge sind digitale Abbildungen realer Produkte, die Zustände, Eigenschaften und Verhalten ihrer physischen Gegenstücke repräsentieren. Sie erfassen Daten über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts – von der Entwicklung und Produktion bis hin zur Nutzung, Wartung und Entsorgung – und ermöglichen es, Produkte ganzheitlich zu analysieren, zu simulieren und zu optimieren. Der eigentliche Mehrwert des digitalen Produktzwillings entsteht durch die intelligente Verknüpfung von Produktdaten des Digitalen Masters (z. B. CAD-Modelle, Stücklisten und Simulationen) mit Betriebs-, Zustands- und Prozessdaten aus dem Digitalen Schatten. Dies ermöglicht beispielsweise präzisere Vorhersagen zu optimalen Wartungszyklen oder die Identifikation von Verbesserungspotenzial für zukünftige Produktgenerationen (Feedback to Design).

Wir bieten Ihnen umfassende Unterstützung bei der Entwicklung und Implementierung von Produktzwillingen – von der Strategie bis zur praktischen Umsetzung. Gemeinsam definieren wir eine maßgeschneiderte Strategie für Produktzwillinge und entwickeln ein individuelles Zielbild, das perfekt auf Ihre Anforderungen abgestimmt ist. Mit konkreten Use Cases, praxisnahen Demonstratoren und der Optimierung Ihrer Prozess- und Systemlandschaft sorgen wir dafür, dass Ihre digitalen Zwillinge maximalen Mehrwert liefern. Unser modulares Online-Programm »Mastering Digital Twins« und gezielte Schulungen unterstützen den Aufbau von Kompetenzen und Netzwerken in Ihrem Unternehmen, damit Sie langfristig von den Potenzialen der Technologie profitieren.  

Wie lassen sich Produktzwillinge entlang des Lebenszyklus einsetzen?

Produktzwillinge bieten vielseitige Einsatzmöglichkeiten, die den gesamten Lebenszyklus eines Produkts abdecken – von der Entwicklung über die Produktion bis zur Nutzung und Wartung sowie im End-of-Life. Sie ermöglichen es, Daten gezielt zu nutzen, um Produkte kontinuierlich zu verbessern und effizienter zu gestalten:

Entwicklung und Produktion

Bereits in der Entwicklungsphase ermöglichen Produktzwillinge detaillierte Analysen und Simulationen, um Designfehler frühzeitig zu identifizieren, verschiedene Szenarien zu testen und das Produkt insgesamt effizienter zu gestalten. Dadurch lassen sich optimale Designlösungen finden, Fehler vermeiden und Entwicklungszeiten erheblich verkürzen – noch bevor das Produkt physisch umgesetzt wird. Erkenntnisse aus der Produktion, wie Qualitätsmängel und Montageprobleme, sowie Informationen aus der Nutzungsphase und der End-of-Life-Phase, etwa zum Verschleiß und der Wiederverwendbarkeit einzelner Bauteile, fließen direkt in die Entwicklung zurück. Diese Rückkopplung hilft, zukünftige Produktgenerationen nicht nur effizienter herzustellen, sondern auch langlebiger und nachhaltiger zu gestalten. Gleichzeitig werden durch die Auswertung von Daten aus der Produktion, wie z.B. Temperaturen und Fertigungstoleranzen, Erkenntnisse zur Steigerung der Produktqualität nutzbar. Darüber hinaus können digitale Produktzwillinge dabei helfen, Fertigungsabläufe zu analysieren und zu verbessern, etwa hinsichtlich des ökologischen Fußabdrucks oder der Energieeffizienz.

Nutzung und Wartung

Digitale Produktzwillinge bieten während der Nutzungs- und Wartungsphase wertvolle Unterstützung, indem sie den aktuellen Zustand eines Produkts kontinuierlich überwachen. Durch die Analyse von Sensordaten lassen sich frühzeitig Anzeichen für Verschleiß oder Fehlfunktionen erkennen, was eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) ermöglicht und ungeplante Ausfallzeiten reduziert. Zudem helfen die gewonnenen Daten, Reparaturen gezielt durchzuführen und die Ursachen von Defekten schneller zu identifizieren. In der Nutzungsphase liefern Produktzwillinge außerdem wichtige Erkenntnisse darüber, wie ein Produkt tatsächlich verwendet wird, was zur kontinuierlichen Verbesserung von Produktdesign und Serviceleistungen beiträgt.

End-of-Life

Auch am Ende des Produktlebens liefern Produktzwillinge wertvolle Informationen. Daten zur Abnutzung, Materialzusammensetzung und Demontage unterstützen nicht nur die Planung von Rücknahme-, Recycling- oder Wiederverwendungsprozessen, sondern auch fundierte Entscheidungen zu deren Umsetzung und Optimierung. Dadurch können Ressourcen effizienter genutzt und der ökologische Fußabdruck minimiert werden. Darüber hinaus können Erkenntnisse aus der End-of-Life-Phase zurück in die Design- und Entwicklungsphase fließen. Informationen zu Materialverschleiß oder Demontageprozessen helfen dabei, zukünftige Produkte nachhaltiger und recyclingfreundlicher zu gestalten.

Welchen Vorteil bringen digitale Produktzwillinge?

Digitale Produktzwillinge bieten Unternehmen die Möglichkeit, Produktdaten entlang des gesamten Lebenszyklus zu erfassen und auszuwerten. Durch die kontinuierliche Rückkopplung von Informationen aus Entwicklung, Produktion, Nutzung, Wartung und dem End-of-Life entstehen wertvolle Einblicke, die zu besseren Entscheidungen und optimierten Abläufen führen. Diese Daten können gezielt genutzt werden, um smarte Services zu entwickeln und die Basis für neue Geschäftsmodelle zu schaffen. Die wichtigsten Vorteile im Überblick:

Effizienzverbesserungen

Die Auswertung von Produktdaten ermöglicht eine bessere Abstimmung von Design, Produktion und Nutzung, wodurch Prozesse effizienter gestaltet werden können.

Kundenbindung

Produktzwillinge ermöglichen eine personalisierte und optimierte Nutzungserfahrung. Kunden können von verbesserten Services profitieren, was zu einer höheren Kundenzufriedenheit führt.

Nachhaltigkeitstransparenz

Über digitale Produktzwillinge können Umweltauswirkungen eines Produkts über den gesamten Lebenszyklus analysiert und transparent gemacht werden.

Produktqualität

Feedback aus der Produktion, Nutzung und dem End-of-Life ermöglichen es, Design- und Fertigungsschwächen zu erkennen und die Produktqualität stetig zu verbessern.

Nutzungseffizienz

Mit Produktzwillingen können Unternehmen das Verhalten ihrer Produkte im Einsatz optimieren, die Nutzungseffizienz steigern und den Ressourcenverbrauch (z. B. Energie oder Material) während des Betriebs reduzieren.

Datenaustausch

Produktzwillinge ermöglichen einen unternehmensübergreifenden Datenaustausch. Im Industrial Metaverse verschmelzen physische und digitale Welten, was neue Möglichkeiten für die Zusammenarbeit, Simulation und Prozessoptimierung eröffnet.

Wie können wir Sie unterstützen?

Wir begleiten Sie Schritt für Schritt bei der Entwicklung und Implementierung von Produktzwillingen entlang des gesamten Lebenszyklus. Durch nutzerzentrierte Methoden und praxisorientierte Ansätze gewährleisten wir, dass Sie das volle Potenzial digitaler Produktzwillinge ausschöpfen können.

Strategie und Zielbildentwicklung

Wir unterstützen Sie bei der Definition Ihrer individuellen Strategie für Produktzwillinge und erarbeiten gemeinsam mit Ihnen das Zielbild für die Modellierung Ihres digitalen Zwillingskonzeptes.

Use-Case-Entwicklung und Situationsanalyse

Wir identifizieren mit Ihnen konkrete Einsatzmöglichkeiten für Produktzwillinge entlang des Lebenszyklus und analysieren die Ausgangslage, den aktuellen Stand Ihrer datengetriebenen Wertschöpfung sowie die notwendigen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Implementierung.

Demonstrator-Entwicklung

Wir entwickeln gemeinsam mit Ihnen nutzerzentrierte Demonstratoren für Digital Twins als Proof of Concept, um die Mehrwerte für Anwender und das Management sichtbar zu machen.

Konzeptueller Aufbau der Implementierungsumgebung

Wir unterstützen Sie beim Aufbau der notwendigen Strukturen für die Implementierung von Produktzwillingen – sowohl im Hinblick auf die Prozess- und Systemlandschaft als auch auf der Ebene von Daten, Modellen und Artefakten.

Netzwerk- und Kompetenzaufbau

Wir vermitteln fundiertes Wissen, unter anderem durch unser modulares Online-Programm »Mastering Digital Twins«, und fördern den gezielten Aufbau von Kompetenzen und Netzwerken in Ihrem Unternehmen, um den langfristigen Erfolg Ihrer Produktzwillinge zu sichern.

Unser Angebot

 

Lösung

Digital Twins für die Kreislaufwirtschaft

  • Schließen von Informations- und Materialkreisläufen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft
  • Gestaltung von Produkten, die alle Lebenszyklusphasen berücksichtigen
  • Reduzierung von Abfall und Rückführung von Produkten in den Kreislauf nach Nutzungsdauer
 

Lösung

Nachhaltigkeit mithilfe von Digitalen Zwillingen

  • Verantwortung der Produktentwickler, Produkte über alle Lebenszyklusphasen hinweg optimal zu gestalten
  • Vorausdenken der Lebenszyklusphasen als Teil des Product Lifecycle Managements
  • Sammlung und Bewertung zahlreicher Informationen zur Bestimmung der tatsächlichen Nachhaltigkeit eines Produktes oder Systems
 

Zertifikatskurs / Online-Programm

Mastering Digital Twins

Sind Sie auf der Suche nach neuen Wegen, um die digitale Transformation Ihres Unternehmens voranzutreiben? »Mastering Digital Twins« ist als Online-Learning-Programm konzipiert und eignet sich für verschiedene Fachkräfte je nach deren Ausbildungsbedarf. Es findet in englischer Sprache statt.