Zunehmend setzen Unternehmen auf die Verknüpfung von KI, Internet der Dinge (IoT) und moderner Automatisierung. Ein Beispiel ist die Integration der Omniverse-Plattform von Nvidia in die Software Emulate3D von Rockwell Automation. Sie ermöglicht es, komplette Produktionsumgebungen digital nachzubilden und Prozessabläufe zu visualisieren, bevor Hard- und Software im Feld installiert werden.
Diese virtuellen Modelle beschleunigen die Inbetriebnahme, da Ingenieure unterschiedliche Systeme standortunabhängig und interdisziplinär in einem digitalen Raum testen und verifizieren können. Die Simulation ermöglicht zudem die Erprobung komplexer Abläufe, etwa autonomer mobiler Roboter in realitätsnahen Szenarien. So lassen sich Systemintegration und Validierung digital abbilden, bevor Investitionen in reale Hardware erfolgen.
Potenziale für KMU
Im Fokus stehen besonders kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die traditionell über begrenzte Ressourcen und Budgets verfügen. Mithilfe digitaler Zwillinge lassen sich Änderungen an Produktionslinien risikolos virtuell testen und Prozesse optimieren. Insbesondere die Verwendung von Emulate3D erlaubt mittelständischen Firmen die Erstellung und Optimierung eigener digitaler Zwillinge. Notwendige Anpassungen werden in der Simulation durchgespielt, ohne den laufenden Betrieb zu beeinflussen oder kostenintensive Stillstände zu verursachen.
KI-Technologien erweitern diese Möglichkeiten weit über klassische Simulationsmodelle hinaus. Sie helfen, Engpässe durch prädiktive Analysen frühzeitig zu erkennen, Szenarien zu vergleichen und datenbasiert zu entscheiden. Für Unternehmen mit schmalen Margen steigt damit die Chance, Änderungen möglichst fehlerfrei und effizient umzusetzen. Virtuelle Modelle erleichtern zudem die Einarbeitung des Personals, verringern den Schulungsaufwand und schaffen Vertrauen im Umgang mit neuen Anlagen.
Anwendung entlang
der Wertschöpfungskette
Digitale Zwillinge und KI-basierte Modelle bieten Vorteile entlang aller Wertschöpfungsstufen. Produktionslinien lassen sich als vollständige Umgebung simulieren, bevor reale Umbauten vorgenommen werden. Durch die digitale Probe unterschiedlicher Layouts kann der Durchsatz optimiert werden, ohne die Fertigung zu unterbrechen.
In der Logistik verbessern virtuelle Abbilder den Überblick: Echtzeit-Tracking und vorausschauende Planung unterstützen eine flexible Lagerführung. Im Qualitätsmanagement markiert der Einsatz von KI und digitalen Zwillingen den Wechsel von reaktiver zu vorausschauender Kontrolle – Defekte und Abweichungen werden früh erkannt und können im Vorfeld adressiert werden. Für die Umsetzung benötigen KMU weder große IT-Abteilungen noch umfassende Investitionen.
Cybersicherheit von Anfang an mitdenken
Ein bedeutender Aspekt der Digital-Twin-Technologie ist die Verbesserung der Cybersicherheit. Bereits in der virtuellen Inbetriebnahme lassen sich Sicherheitsaspekte analysieren: Durch das Vorab-Testen der Steuerungslogik und Systemarchitektur in abgeschotteten Umgebungen werden mögliche Schwachstellen frühzeitig identifiziert. Dies ist besonders vor dem Hintergrund der kommenden NIS2-Richtlinie relevant, die stärkere Anforderungen an Cyber-Resilienz im industriellen Umfeld stellt.
