デジタル・ツイン

デジタルツインの運転モードは、実オブジェクトとそのデジタル画像との間の連続的な双方向通信に基づいている。実オブジェクトのセンサーは、形状、プロセス変数、エネルギー消費、環境条件、運動サイズなどのデータを記録する。

この情報は、IoTプラットフォームと資産管理シェル（AAS）などの標準化されたデータ構造を介してデジタルモデルに転送され、そこで処理される。IoTプラットフォームは、実オブジェクトと仮想モデルとの間のデータ収集、転送、統合、同期においてセンター的な役割を果たす。

デジタルモデルは3Dビジュアライゼーションとして表示付きで、デザイン、動き、力とがリアルに描写される。アルゴリズム、シミュレーション、機械学習がデータを分析し、予測を作成することで、システム挙動の理解と意思決定をサポートします。

このようにして、予知保全、プロセス最適化、さらには仮想操作開始時を効率的に実施することができる。ダッシュボードは、ユーザーとエンジニアに、すべての関連情報をリアルタイムでわかりやすく表示し、いつでも十分な情報に基づいた意思決定ができるようにします。

デジタルツインは主に業界生産で使用されている。仮想プロトタイプは、生産プロセスのモデル化、実際に実装する前のシステムのテスト、生産計画の最適化に使用されます。

中心的なユースケースは、仮想操作開始時です。設計段階でも、駆動機のモーションシーケンス、位置測定システムやエンドポジションセンサからの信号処理、コントローラープログラムをデジタルモデルでリアルにテストすることができます。

デジタルツインは、サプライチェーン管理にも利用されている。これにより、ドライ式（持ち運び可能）のモニタリング、倉庫の在庫コントローラー、リアルタイムでのサプライチェーンのプランニングが可能になる。

個別化医療では、デジタル画像は、介入をシミュレートしたり、インプラントをテストしたりするデジタル心臓モデルなど、患者固有のモデルを作成するために使用される。

デジタルツインプラットフォームと人工知能や制御技術の組み合わせは、例えば航空分野の予知保全のための高機能コントローラーシステムに見られる。

デジタルツインは、製品ライフサイクル全体の効率、品質、付加価値を向上させます。仮想操作開始時（VIBN）により、機械、システム、プロセスをデジタルシミュレーションし、テストし、最適化することができます。ダウンタイムは最小限に抑えられ、導入時の逸脱は回避される。同時に、ボトルネックを早い段階で特定し、材質、人員、機械能力などのリソースをより適切に計画することができる。

この技術は、テクニカル・システムの挙動を分析・予測するためにも使うことができる。ユーザーは、新しいシステムのエラーのない設計を実現し、運転段階でのアプリケーションの電力/電源を最適化し、メンテナンスコストを削減することができます。また、耐用年数終了時の材質の最大限の再利用もサポートします。

システムデータ、シミュレーション、予知保全の組み合わせは、インダストリー4.0における開発から生産、作動に至るまで、持続可能な競争優位性を生み出します。