Ich beschäftige mich ja schon einige Zeit mit Cyber-Physical-Systeme und natürlich taucht das Thema Digital Twins immer wieder auf.
Jetzt mal zum Digitalen Zwilling :
Der digitale Zwilling ist ein Konzept, kein einzelnes Produkt oder ein Stück Technologie. Mehrere Technologien - 3D Simulation, IoT/IIoT, 4G/5G, Big Data, Blockchain, Edge & Cloud Computing und künstliche Intelligenz - kommen zusammen, um das Konzept Wirklichkeit werden zu lassen.
Die ReferenzArchitektur teilt sich in eine Logische Architektur und Physical Architektur
Logische Architektur
Logische Architektur teilt sich in folgende Bereiche:
Model: Die Reise zum digitalen Zwilling beginnt mit der Modellierung der physischen Assets. Die Konvertierung vorhandener 2D-Modelle ist eine Möglichkeit. Eine andere Möglichkeit besteht darin , in Ermangelung vorhandener Modelle neu zu beginnen. Zu diesem Zweck steht eine Vielzahl von Modellierungswerkzeugen zur Verfügung.
Kommunikation: Sobald das Model steht, ermöglicht das IoT die Kommunikation zwischen der physischen und der digitalen Welt. Die Sensoren und Technologien variieren je nach Zwilling.
Assimilate: Assimilatinsschichten reichern die Daten der Anlagen mit Daten aus anderen Systemen an, um ein verbessertes Bild der physischen Welt zu erhalten. Dabei kann es sich beispielsweise um Informationen wie Teilenummern, Ersatzteile im Bestand usw. Handeln.
Action: Die Aktionsschicht ermöglicht prognostische und diagnostische Fähigkeiten. Diese Schicht stellt eine Vorwärts - (Prognose) und Rückwärts- (Diagnose) Verbindung zwischen der physischen und der digitalen Welt her.
Physikalische Architektur
Sensoren und Aktuatoren
Sensoren erfassen die Zustandsinformationen und Eigenschaften eines physischen Objekts. Welche IoT-Sensoren eingesetzt werden, hängt vom Bedarf und den zu erfassenden Daten ab. Erfassen Sie z.B,die Temperatur des Motors.
Aktoren nehmen Eingaben von den digitalen Zwillingen entgegen und führen eine Aktion am physischen Asset aus. Zum Beispiel, die Geschwindigkeit des Motors zu reduzieren.
Gerade hier sehe ich eben Überschneidungen zu CPS
Operative Systeme & Master-Entry-Systeme
Neben den Sensordaten werden auch Informationen aus operativen Systemen wie Trouble Ticketing, SCADA-Steuerungen und Master-Entry-Systemen wie Asset- und Inventory Management die digitale Darstellung des Zwillings verbessern.
Parsing und Verarbbeitung von Daten
Die Schicht für die Datenanalyse und -Verarbeitung empfängt die Daten, analysiert sie, bereinigt sie und normalisiert sie für die weitere Verarbeitung IoT-Plattformen verwalten die Geräte, die Daten aus der physischen Welt sammeln.
Simulation und Modellierung
Das Herzstück eines digitalen Zwillingsprogramms, die Simulation und Modellierung , ist der Ort, an dem alle Informationen und Erkenntnisse für Diagnose- und Prognosezwecke zusammenlaufen. Bei der Modellierung kommen einfache Regeln bis hin zu komplexen KI-Algorithmen zum Einsatz. Die modellierten Informationen werden dann - unter Verwendung von 3D-Simulatinstechniken - simuliert, damit der Benutzer sie nutzen und handeln kann.
Case Management
Basierend auf dem Zweck der digitalen Zwillinge kann das Fallmanagement eine kollaborative Umgebung für verschiedene Interessengruppen und Nutzer ermöglichen, die an der Eingabe und Ausgabe arbeiten.
Dashboarding und Berichterstattung
Die Präsentationsschicht mit Dashboards und Berichten für die Benutzer.
CPS und Digitaler Zwilling spielen aus meiner Sicht auf jeden Fall zusammen, daher wird es wichtig sein beide Architekturen miteinander abzugleichen und zu verschmelzen.
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