Digitale Zwillinge: die Nutzung von virtuellen Nachbildungen für mehr Effizienz

Die Technologie des digitalen Zwillings zielt darauf ab, ein Produkt oder einen Vorgang vor der Herstellung bzw. Implementierung in der realen Welt virtuell zu entwerfen und zu testen. Dieses Tool, das in der sogenannten Industrie 4.0 unerlässlich ist, dient als Grundlage für Experimente und somit zur Erkennung von möglichen Zwischenfällen, bevor verheerende Folgen in der Lieferkette entstehen. 

Ebenso wie beim Internet der Dinge, bei Big Data, bei der künstlichen Intelligenz oder der Blockchain nimmt die Nutzung der digitalen Zwillinge exponentiell zu. Laut MarketsandMarkets wird der Markt der digitalen Zwillinge im Jahre 2025 einen Wert von 35,8 Milliarden Dollar erreichen, was fast das Zehnfache seines Werts im Jahr 2019 darstellt. 

Möchten Sie mehr über digitale Zwillinge und die Nutzung dieses Tools zur Verbesserung Ihrer Logistik erfahren? In diesem Beitrag erläutern wir alles, das Sie zu diesem Thema wissen müssen.

Was bedeutet „digitaler Zwilling“?

Der Begriff „digitaler Zwilling“ leitet sich vom englischen Ausdruck digital twin ab und bezeichnet die Herstellung virtueller Nachbildungen von Gegenständen oder Prozessen, um zu simulieren, wie sich ihre Entsprechungen tatsächlich verhalten würden. 

Das Ziel eines digitalen Zwillings besteht darin, die Effizienz eines Prozesses oder Gegenstands in bestimmten Szenarien zu analysieren. Die Verwendung von virtuellen Prototypen bietet die Möglichkeit, einen Gegenstand oder Prozess zu verfolgen, zu überwachen und zu überprüfen und somit auch mögliche Probleme zu entdecken, um seine Leistung zu verbessern. 

Gleichzeitig bietet der Einsatz von digitalen Zwillingen auch Vorteile für die Lagerarbeiter. Sie können mit Hilfe dieser Technologie in einer virtuellen Umgebung geschult werden, um verschiedene ungünstige Szenarien zu simulieren und ihre Reaktionsfähigkeit zu verbessern.

Wie funktioniert ein digitaler Zwilling?

Es gibt ein Element, das unerlässlich für die korrekte Funktion von digitalen Zwillingen ist: Daten. Ohne sie ist es unmöglich, irgendeinen Ablauf oder ein physisches Element mit digitalen Zwillingen zu simulieren. Es ist zu berücksichtigen, dass die Daten, mit denen digitale Zwillinge arbeiten, aus der realen Welt stammen müssen. 

Wie erhält man die Menge an benötigten Daten? Mithilfe von Big Data und einer permanent vernetzten Lieferkette wird eine riesige Menge an Echtzeitdaten gesammelt. Die erhaltenen Daten werden mithilfe von Technologien wie der künstlichen Intelligenz, Cloud Computing oder maschinellem Lernen verarbeitet.

Schließlich ist es nach dem Konvertieren der Daten in Informationen möglich, den Prozess oder das Element in Teile aufzuspalten und auf virtuelle Weise zu reproduzieren.

Anwendungsbeispiele von digitalen Zwillingen in der Logistik

Der Einsatz der Technologie des digitalen Zwillings bietet Vorteile in jeder professionellen Branche und insbesondere in der Logistik. Die Simulation ermöglicht die digitale Darstellung aller Logistikprozesse, die ein Produkt durchläuft, von seinem Eingang im Lager bis zu seinem Versand, wobei die notwendigen Informationen zur Bestimmung der Stärken und Schwächen in jedem Schritt gewonnen werden.

Dies ist besonders nützlich bei der Bewältigung einer der schwierigsten Herausforderungen, mit denen Unternehmen heutzutage konfrontiert sind: dem Versand der Bestellungen an seine Kunden in kürzester Zeit (24-Stunden-Versand). Dank der Simulation kann man die Funktionsfähigkeit der Logistikkette in ihrer Gesamtheit beobachten und dabei mögliche Zwischenfälle, Engpässe und Ineffizienzen, die den Vorgang behindern, erkennen.

Der digitale Zwilling ist nicht nur ein äußerst praktisches Tool, um den Weg eines Produkts zu visualisieren. In den letzten Jahren ist er zu einem äußerst nützlichen Partner beim Design und bei der Entwicklung von Projekten für automatisierte und herkömmliche Lager geworden. Dies ermöglicht es den Ingenieuren, das Lager vor seiner Inbetriebnahme zu testen, um seine Funktion in Abhängigkeit von den Bewegungsflüssen und unterschiedlichen Nachfragespitzen zu beobachten. So können geeignete Entscheidungen getroffen werden, um die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Lagers zu gewährleisten. 

Schließlich helfen digitale Zwillinge auch dabei, einen Überblick über den Zustand der im Lager betriebenen Geräte wie Regalbediengeräte, Fördervorrichtungen oder roboterbetriebene Elemente zu erhalten. Diese Funktion ist nützlich, um Fehler zu vermeiden und das Unternehmen auf eventuelle Zwischenfälle vorzubereiten, die es dazu zwingen würden, die Aktivität im Lager zu unterbrechen. 

Vorteile von digitalen Zwillingen

Der Einsatz von digitalen Zwillingen bietet eine Reihe logistischer Vorteile, die die Leistung der gesamten Lieferkette verbessern: 

• Höhere Produktivität: Mithilfe von digitalen Zwillingen lassen sich Engpässe und Schwierigkeiten, die die restlichen Vorgänge behindern, erkennen. 
• Erkennen von Verbesserungsmöglichkeiten: Es ist möglich, das Lager in einer virtuellen Umgebung zu analysieren, Elemente einzuführen oder Strategien zu ändern und dies anschließend in der realen Welt anzuwenden, um die Prozesse zu verbessern. 
• Fehler vermeiden: Dank der digitalen Zwillinge ist es möglich, sich auf Probleme vorzubereiten und diese zu umgehen, bevor sie entstehen. Schlussendlich können dadurch Betriebsunterbrechungen vermieden werden, die erhebliche wirtschaftliche Kosten mit sich bringen und dem Ruf der Marke schaden könnten. Anders ausgedrückt, sind sie ein äußerst nützlicher Partner bei der Durchführung einer vorausschauenden Analyse der Betriebstätigkeit. 
• Bestandskontrolle: Es lässt sich bereits im Voraus erkennen, wie die Logistikkette bei Nachfragespitzen reagieren wird, sodass Fehlbestände vermieden werden.
• Kosteneinsparung: Es liegt auf der Hand, dass die wirtschaftlichen Folgen geringer sind, wenn Vorgänge in einer virtuellen Umgebung statt direkt im Lager getestet werden.
• Überwachung der Aktivität: Durch das Wachstum des Internets der Dinge (IoT) sind alle einzelnen Elemente, die im Lager eingesetzt werden, permanent miteinander verbunden. Auf diese Weise wird eine enorme Menge an Daten (Big Data) erzeugt, um die Entwicklung der Logistikkette jederzeit kontrollieren zu können.

Im Großen und Ganzen revolutioniert die zunehmende Anwendung digitaler Zwillinge in der Logistik die Art und Weise, wie die unterschiedlichen Abläufe innerhalb der Lieferkette entwickelt werden.

Digitale Zwillinge als Simulationswerkzeuge für die Logistik

Es gibt unterschiedliche Simulationswerkzeuge, die es ermöglichen, die Funktionsweise eines Lagers vor seiner Inbetriebnahme darzustellen und es auf diese Weise an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.

Mecalux hat drei Simulationswerkzeuge entwickelt:

• Easy S. Es ist für das Design, die Konfiguration, Validierung und 3D-Simulation von automatisierten oder manuellen Lagern vor ihrer Montage vorgesehen. Die Simulation erfolgt ausschließlich auf der Grundlage der vom Kunden gelieferten Daten und Parameter, sodass diese Einrichtung seine speziellen Anforderungen erfüllt.
• Easy M. Wird eingesetzt, um die physischen Merkmale eines automatisierten Lagers, seine Abläufe und seine Verwaltung durch ein LVS zu simulieren. Dadurch werden verschiedene Informationen gewonnen, wie zum Beispiel die Anzahl der durchgeführten Bewegungen oder die Anzahl der Aufträge, die zusammengestellt werden können, um so die Entscheidungen zu treffen, die am besten zu den Anforderungen passen.
• Automatic Warehouse Studio (AWS). Es wird eingesetzt, um die Funktionsweise der roboterbetriebenen Anlagen eines Lagers über ein SCADA (System, das eine Einrichtung aus der Ferne überwacht und steuert) zu simulieren. Auf diese Weise lässt sich testen, wie die Kommunikation zwischen dem LVS und dem Steuerungssystem (WCS) ablaufen wird, um die Implementierungszeiten beider Systeme zu verkürzen. 

Simulationswerkzeuge sind eine ausgezeichnete Hilfe, um die Funktionsfähigkeit eines Lagers zu bestätigen und gleichzeitig die notwendigen Prüfungen durchzuführen, um die maximale Effizienz der Logistik zu erreichen.

Technologie für mehr Effizienz

Das unaufhaltsame Wachstum und die Akzeptanz der Technologie der digitalen Zwillinge in der Logistik revolutionieren die Art und Weise, in der Menschen mit Maschinen interagieren, und verändern die industrielle Welt von der Designphase bis zur Inbetriebnahme und Produktion.

Wenn Sie darüber nachdenken, ein neues Lager zu bauen oder Ihr bestehendes zu modernisieren, um es wettbewerbsfähiger zu machen, setzen Sie sich mit Mecalux in Verbindung. Wir können Ihnen durch Einsatz von Simulation helfen, mögliche Probleme bereits im Vorfeld zu erkennen und diese schneller zu lösen, um die maximale Leistung Ihrer Logistik zu erzielen.