Digital Twins, AI and the Cloud – the new age of industrial time series analytics.

Digital Twins, das möglichst exakte Ebenbild eines materiellen, oder auch immateriellen Objektes, sind aktuell eines der angesagtesten technologischen Themen. Ein materielles Objekt könnte in diesem Zusammenhang eine Jetturbine, ein immaterielles eine komplexe Logistik Kette sein. Es überrascht die Breite der Anwendungen, in denen Digital Twins zum Einsatz kommen sollen oder bereits in Verwendung sind. Große Fortschritte im Gesundheitswesen sollen beispielsweise durch sie erreicht werden. Digital Twins für Individuen, die mit diversen Smart Gadges real time mit ihrem Digital Twin gemonitort werden. Früherkennung von Erkrankungen, massgeschneiderte Behandlungsmethoden bis hin zu personalisierten Medikamenten stehen im Raum. Ein Milliardenmarkt und so überrascht nicht, dass IBM und Apple aktuell den jeweils grössten Schatz an Gesundheitsdaten aufbauen. Das Asset der Apple Watch wird aber kaum noch zu schlagen sein, die Strategie darauf ausgerichtet.

Bereits bevor die elektronische Revolution die Welt veränderte, befassten sich Religionen, Alchemisten, Philosophen bis zu Erfinder mit der Idee, dass es nicht nur Leben, wie es allgemein verstanden wird, sondern auch künstlich erschaffenes geben könnte, das diesem ähneln oder gleich sein würde. Die Gründe dafür waren sehr unterschiedlich, der helfende Roboter war erst spät ein Thema. Im Alten Testament war es der „Golem“, Dr. Frankenstein versucht es als Alchemist und erschuf ein Monster, literarisches, dann wollten Menschen etwas Handfestes sehen. Die technischen Möglichkeiten beschränkten sich auf mechanisches, besonders auf feinmechanisches, das Feld der Uhrmacher. Erste „mechanischer Wesen“ entstanden im 18. Jhd vom diesen. Anfang des 20. Jhd. tingelte ein gewisser Whitmann  mit seinem „Maschinenmensch Barbarossa“ durch die Lande. Die New Age Bewegung wollte diesen mechanischen Objekten Leben, eine Seele einhauchen. Mangels Elektronik ging das nur als ein aus Mensch und Maschine erzeugten Zwitterwesens. Der „Cyborg“ war in den 1930igern geboren, eine Idee, die sich James Cameron für seine Terminator Filme auslieh.

Je nachdem, wie die Definition für einen Digital Twin aussieht, ist er eine Sache des letzten Jahrhunderts. Es kann wohl spätestens seit 1982 von digitalen Zwillingen gesprochen werden, als die Autodesk, Inc. die erste Version von AutoCAD auf den Markt brachte. Techniker schufen damit digitale Objekte, materielle oder immaterielle Ebenbilder, die auf dieser Basis Realität werden sollten. Erschafft die Spieleindustrie Digital Twins? Nein, ihre Objekte sind und bleiben Fiktion, sie werden keinen realen Zwilling haben, so sich die Grundidee nicht ändern wird.

Heute wird unter Digital Twin üblicherweise mehr als beispielsweise ein AutoCAD Drahtgitter verstanden. Dabei kristallisieren sich zwei große Gruppen heraus:

Die erste, die ein reales Objekt nachbildet ohne die Absicht, mit diesem dauerhaft in einem Systemzusammenhang zu stehen. Retrofitting ist in diesem Bereich eines der Themen, ganz besonders bei der thermischen Sanierung von Altbaubestand, der bald durch strenge EU Richtlinien zur Pflicht werden wird. In diesem Bereich bildet der Digital Twin ein bestehendes reales Objekt nach, um so virtuell eine optimale thermische Sanierung zu erarbeiten, die folgend umgesetzt wird. Danach hat der digitale Zwilling seine Aufgabe erfüllt und stirbt.

Bei der zweiten Gruppe handelt es sich um Digital Twins, deren geplante Lebensdauer jene der realen Objekte entsprechen sollen, für bereits existierende oder jene, die gerade erst im Computer entstehen. Der Zwilling geht mit dem realen Objekt eine Symbiose ein, verändert sich und altert zusammen mit ihm. Die Zeitachse bestimmt ihre Schicksalsgemeinschaft. Das ist jener digitale Zwilling, den die meisten bei diesem Begriff primär im Kopf haben. Der große Unterschied zu Digital Twins des letzten Jahrhunderts ist, dass hier digitales und reales Objekt miteinander kommunizieren, voneinander lernen, Regelkreise existieren, Verhaltensprognosen erstellt werden und mehr. Predictive Maintenance ist in diesem Zusammenhang das Schlagwort.

Warum werden letztgenannte Digital Twins aktuell zu einem der Themen für Produktionsprozesse, Logistik, über Ressourcen Optimierung bis hin zum menschlichen Wesen? Entsteht grundlegend Neues, finden wesentliche technologische Entwicklungen zusammen, die so erst neue Technologien ermöglichen. So ist es auch bei Digital Twins. 5G, IoT, Edge Cloud, Sensortechnik, Realtime Datenbanken und Zeitreihen Technologien, Eventstreaming und vieles mehr, machen eine alte Idee zu etwas Neuem, das die Welt nachhaltig beeinflussen wird.

HAKOM Time Series startet seine Webinar Serie 2023 mit dem Thema „Digital Twins, AI and the Cloud – the new age of industrial time series analytics.“ Zu Gast ist dieses mal Florian Stark von Industrial Analytics. Er wird u.a. Einblicke geben, wie sich die Deutsche Bahn mittels Digital Twins effizienter, nachhaltiger und Ressourcen schonender aufstellen wird. Industrial Analytics ist ein junges Berliner Startup, das im August 2022 von Infineon Technologies AG übernommen wurde.

Jetzt kostenlos zum spannenden Webinar über Digital Twins am Donnerstag, dem 30. März 2023 um 14:00 Uhr MEZ anmelden. Link klicken und Teilnahmebestätigung erhalten!