Nachhaltigkeit ist mehr als ein Trend. Aus industrieller Sicht sind Maßnahmen rund um die Reduzierung der CO2-Emissionen und das Einführen einer Kreislaufwirtschaft zwingend für einen umweltverträglichen und verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen. Die Digitalisierung bietet Potenziale, um ökonomische, ökologische und soziale Nachhaltigkeit zu erreichen. Insbesondere in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses werden weitreichende Designentscheidungen getroffen.
Aus digital wird grün
Der digitale Zwilling ist eine davon. Er erfasst, verarbeitet und vernetzt als digitale Abbildung eines Produkts Informationen für verschiedene Anwendungen. Auf die Art vernetzt er Entwicklungs-, Produktions- und Betriebsdaten. Im it’s OWL-Innovationsprojekt Entwicklung und Transformation zur Nachhaltigkeit mit Digitalen Zwillingen (EcoTwin) gehen der Hersteller der industriellen Wäschereitechnik Kannegiesser, das Fraunhofer IEM und das Wuppertal Institut der Frage auf den Grund, wie ein digitaler Zwilling Unternehmen dabei helfen kann, nachhaltiger zu werden – und dadurch zum digitalen grünen Zwilling wird. Herausforderungen wie die Erfassung des CO2-Fußabdrucks eines Produkts, der optimierte Einsatz von Ressourcen oder das Managen und Analysieren von Daten über den gesamten Produktlebenszyklus können durch den Einsatz von digitalen Zwillingen bei Kannengiesser adressiert werden.
Projekt EcoTwin
Ziel des Projekts EcoTwin ist die ganzheitliche Planung, Konzeption, Entwicklung und Implementierung von grünen digitalen Zwillingen bei Kannegiesser. Dabei werden vor allem die verschiedenen Anwendungsbereiche entlang des Produktlebenszyklus und der damit verbundenen Unternehmensbereiche untersucht. Übergeordnet wird eine Systematik abgeleitet, die Unternehmen bei der individuellen Gestaltung eines Zielbilds unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsanforderungen unterstützt. Dabei untersucht das Fraunhofer IEM Anwendungsfälle in den unterschiedlichen Lebenszyklusphasen eines Produktes.
Rückführung der Betriebsdaten
Die Erfassung und Nutzung von Daten mechatronischer Systeme über den gesamten Produktlebenszyklus ist oft dürftig. Dabei bietet die Nutzung ausgewählter Daten durch den digitalen Zwilling einen Mehrwert. Der erste Anwendungsfall beschäftigt sich damit, wie Daten nutzbar gemacht werden können, um im Sinne der Kreislaufwirtschaft Ressourcen länger zu halten oder zukünftig effizientere Produkte zu entwickeln. So kann das Recycling von Materialien oder die Wiederverwendung von Anlagenkomponenten mithilfe des digitalen Zwillings verbessert werden.