Digitale Zwillinge ermöglichen es Unternehmen, in eine neue Ära der Entscheidungsfindung und Planung einzutreten. Durch die Nutzung von Daten mit digitalen Zwillingen erhalten Unternehmen einen tieferen Einblick in ihr Geschäft. Sie können Veränderungen und Trends schneller erkennen und gleichzeitig virtuell und kollaborativ planen. Digitale Zwillinge versetzen Unternehmen in die Lage, ein neues Maß an Intelligenz und Kontrolle über ihre Prozesse zu erlangen, was zu einer höheren Effizienz, einer gesteigerten Produktivität, niedrigeren Kosten und einem Wettbewerbsvorteil führt.
Der Markt für digitale Zwillinge entwickelt sich rasant. Es gibt bereits enorme Möglichkeiten für die technische Umsetzung digitaler Zwillinge. Die richtige Wahl von Anwendungsfällen und Technologien kann Unternehmen Geld sparen und ist ein wichtiger Schritt zum künftigen datengesteuerten Erfolg.
Digitale Zwillinge sind Spiegelbilder der Realität - virtuelle Abbilder von physischen Objekten, Organisationen oder Personen. Kontinuierliche Echtzeit-Updates mit Daten aus der realen Welt schaffen eine dynamische virtuelle Umgebung, die auch im Metaversum visualisiert werden kann. Ob Mikrochips, Produktionsmaschinen oder ganze Fabriken, von fast allem können digitale Zwillinge erzeugt werden. Durch ihre hohe Skalierbarkeit bieten digitale Zwillinge branchenübergreifend enormes Optimierungspotenzial.
Darüber hinaus sind digitale Zwillinge in der Lage, mehr Informationen explizit darzustellen als das reale Objekt, da sie u. a. wichtige Zusatzinformationen wie z. B. die (Produktions-)Historie, die Zukunftsplanung, Bilanzwerte und Termine enthalten können.
Mehr als nur virtuelle Bilder in einem „Metaverse“
Mit Hilfe von digitalen Zwillingen rücken die digitale und physische Welt immer näher zusammen. So können beispielsweise digitale Zwillinge einzelner Maschinenkomponenten miteinander verknüpft werden. Auf diese Weise entsteht ein digitales Abbild der gesamten Maschine. Diese Verbindungen können auch dynamisch sein - eine Interaktion - die die Simulation einer Maschine auf der Basis von digitalen Zwillingen erlaubt.
Viele Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen haben dieses disruptive Potenzial digitaler Zwillinge für traditionelle Geschäftsmodelle bereits erkannt. So nutzen bereits 14 Prozent der deutschen Unternehmen die Vorteile digitaler Zwillinge und 20 Prozent sind daran interessiert, solche Konzepte einzuführen.
Dementsprechend haben viele Unternehmen ihre eigenen digitalen Zwilling-Lösungen entwickelt, die bereits auf dem Markt sind, was die Auswahl der richtigen digitalen Zwillings Software nicht trivial macht. Die richtige Wahl zu treffen, ist jedoch ein entscheidender Aspekt für den Erfolg einer digitalen Transformation. Da die richtige Menge an Informationen entscheidend ist, müssen die Bedürfnisse und Anforderungen eines Unternehmens genau definiert werden. Zu viele Informationen erhöhen die Kosten und verlangsamen die Entwicklung, zu wenige Informationen lassen keine fundierten Entscheidungen zu.
Um das Vertrauen in die Integrität der Daten weiter zu stärken, werden derzeit Standards für das Datenmanagement entwickelt. Dies erfordert ein durchdachtes und zukunftsorientiertes Datenmanagement, das sich in der Organisationsstruktur widerspiegelt, da spezifisches Wissen - sowohl technisch als auch in Bezug auf Compliance - erforderlich ist.
Die erfolgreiche digitale Modernisierung von Unternehmensdaten bildet die Grundlage für darauf aufbauende vertrauenswürdige Anwendungen und fördert die Entwicklung datengetriebener Technologien, wie KI oder Data Analytics. So wird erwartet, dass vertrauenswürdiges Datenmanagement im Bereich der digitalen Zwillinge in Deutschland bis 2030 durchschnittliche jährliche Wachstumsraten von bis zu 45% generieren wird.
Richtig und verantwortungsvoll eingesetzt, erlauben digitale Zwillinge relevante Daten besser zu verstehen und mit diesen Informationen visuell zu interagieren, um weitere Einblicke in die Prozesse zu gewinnen. Darüber hinaus ermöglichen digitale Zwillinge die virtuelle Planung zukünftiger Schritte und tragen zu einer kostengünstigeren, umfassenderen und schnelleren Entscheidungsfindung bei.
„Mithilfe digitaler Zwillinge können Unternehmen und Organisationen mit ihren Daten interagieren und sich ein besseres Verständnis der Daten hinter ihren Prozessen verschaffen. Dadurch können sie fundiertere Entscheidungen treffen und Risiken verringern.“
Digital Twins
Die Entwicklung der Digitalen Zwillinge
Eine genaue Karte der Produktion, um verborgene Potenziale zu entdecken
In der Produktion kann ein Roboter durch einen digitalen Zwilling repräsentiert werden. Dieser digitale Zwilling kann aus digitalen Zwillingen von Roboterkomponenten aufgebaut sein und bis zu einem digitalen Zwilling einer ganzen Produktionslinie reichen. Oft strukturieren digitale Zwillinge nur bereits vorhandene Daten von physischen Objekten. Der Nutzen liegt in der Schaffung von Beziehungen zwischen Datenpunkten. Dies ermöglicht komplexe Analysen der Produktion, z.B. die Identifikation von Engpässen. Zusätzlich zur Analyse vergangener Ereignisse ermöglichen digitale Zwillinge die Vorhersage möglicher zukünftiger Szenarien in Simulationen, die z.B. in einem Metaverse visualisiert werden können. So lassen sich beispielsweise Produktionsausfälle vorhersagen und damit Ausfallzeiten und Wartungskosten reduzieren. Dies erhöht nicht nur das Vertrauen in eine zuverlässige Produktion, sondern ermöglicht auch eine zuverlässige Auslastungsplanung.
Auch für gefertigte Objekte können digitale Zwillinge erstellt werden. Oft sind Produktinformationen wie Materialqualität, Herkunft oder Chargennummern nur dem Hersteller bekannt oder nur schwer zugänglich. Die Strukturierung dieser Daten ermöglicht eine bessere Analyse von Produkten und Produktion. Simulationen auf der Basis digitaler Zwillinge ermöglichen es zudem zu simulieren, wie sich Veränderungen in der Produktion auf Produkte auswirken können. Letztlich erhöhen strukturierte Produktdaten das Vertrauen der Kunden, da sie die Produktion besser nachvollziehen können und verstehen, welche Qualitätssicherungsmaßnahmen durchgeführt wurden.
Verbesserte Effizienz und präzisere Prognosen
Digitale Zwillinge finden nicht nur in der Produktion, sondern auch in Organisationen und Prozessen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. In Organisationen können sie einzelne Geschäftsprozesse, Abteilungen oder sogar ganze Unternehmensstrukturen abbilden und sind hoch skalierbar. Die für digitale Zwillinge benötigten Daten liegen häufig bereits in unstrukturierter Form vor, was sie weniger zugänglich und aussagekräftig macht. Die Aufbereitung und Strukturierung dieser Daten zu digitalen Zwillingen ermöglicht es, ihr volles Potenzial auszuschöpfen, Geschäftsprozesse in Echtzeit zu analysieren und Schwachstellen im Unternehmen schneller zu erkennen. Ein Beispiel: Bei der Angebotserstellung lässt sich erkennen, welche Teilprozesse, z.B. externen Dienstleistern, besonders hemmend sind. Auch können Änderungen an bestehenden Geschäftsprozessen auf Basis digitaler Zwillinge simuliert und deren Auswirkungen prognostiziert werden. Die Potenziale zeigen, dass digitale Zwillinge nicht nur für die produzierende Industrie interessant sind, sondern für alle Branchen, die ihre Prozesse optimieren wollen.
Beherrschung der gesamten Unternehmenskomplexität, Verringerung der Risiken und Identifizierung von Potenzialen
Die Erstellung von digitalen Zwillingen ganzer Unternehmen - einschließlich Organisation und Produktion - folgt der Idee, digitale Zwillinge aus digitalen Zwillingen entlang einer hierarchischen und sinnvollen Struktur zu erstellen, wie sie bereits im Organigramm eines Unternehmens vorhanden ist. Diese hierarchische Struktur hält die Komplexität gering und die Interpretierbarkeit hoch. Der ganzheitliche Ansatz ermöglicht Echtzeitanalysen beliebiger Unternehmensaspekte und deren Interdependenzen, z.B. zwischen Vertrieb und Geschäftsstrategie, bei gleichzeitiger Zugänglichkeit für die Nutzer. Die Verkettung von digitalen Zwillingen ermöglicht Simulationen und Prognosen über die Auswirkungen von Veränderungen und die Identifikation von wirtschaftlichen Potenzialen. Beispielfragen die durch digitale Zwillinge beantwortet werden können:
Wie wirkt sich die Auslagerung der Produktion auf Durchlaufzeiten, Entwicklungskosten, Personalkosten etc. aus?
Welche konkreten Auswirkungen hat die Umstrukturierung der Unternehmensbereiche auf die Prozesse des Unternehmens?
Welche Prozesse und Mitarbeiter werden an einem neuen Standort benötigt und wie wirken sich diese auf die bestehende Organisation aus?
Die Möglichkeiten und Vorteile von digitalen Zwillingen zur Simulation und Prognoseerstellung sind vielfältig und vielversprechend.
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Intelligenz trifft Simulation - Wie KI die Leistung von Digitalen Zwillingen verbessert
Der Einsatz von künstlicher Intelligenz hebt die Möglichkeiten von Simulationen auf Basis digitaler Zwillinge auf eine neue Ebene, da wesentlich komplexere Zusammenhänge erkannt werden können. Künstliche Intelligenz kann auf zwei Arten in digitale Zwillinge integriert werden:
- Verfeinerung der Rohdaten und Extraktion weiterer Informationen aus ihnen, wodurch die digitalen Zwillinge selbst angereichert werden, und
- Nutzung der digitalen Zwillinge zur Schaffung einer Lernumgebung, die für das Training und die Inferenz von KI, insbesondere Reinforcement Learning, zur Verfügung steht.
Es sind zahlreiche Anwendungsfälle denkbar, in denen KI und digitale Zwillinge kombiniert werden, z. B. in der vorausschauenden Wartung, der personalisierten Medizin oder der Stadtplanung. Zur Veranschaulichung des Potenzials z. B. im Bereich der Stadtplanung: Digitale Zwillinge können beispielsweise genutzt werden, um ein besseres Verständnis der Auswirkungen von Bauprojekten auf die städtische Infrastruktur zu erlangen. KI hilft bei der Analyse großer Datenmengen, die von Sensoren und anderen Quellen gesammelt werden, um Muster und Zusammenhänge zu erkennen. Dadurch können Stadtplaner beispielsweise die Auswirkungen von Projekten in einem frühen Entwicklungsstadium analysieren oder die Auswirkungen von Bauprojekten auf den Verkehr, die Energieversorgung oder die Umwelt minimieren.
„Wie ein Biologe, der eine Petrischale verwendet, können Sie mit kombinierten digitalen Zwillingen, die die Landschaft Ihres Unternehmens bilden, Ihren zukünftigen Erfolg planen, indem Sie ein Spiegelbild Ihres Unternehmens verwenden.“
PwC, ein Partner des Vertrauens
Wir bei PwC glauben fest daran, dass digitale Zwillinge die Transformation und Rationalisierung von Unternehmen vorantreiben. Als führendes Unternehmen im Bereich des digitalen Vertrauens legen wir großen Wert darauf, dass unsere Lösungen die höchsten Standards in Bezug auf Sicherheit, Datenschutz und Skalierbarkeit erfüllen. Wir sind uns bewusst, dass die Implementierung dieser Technologien potenzielle Risiken mit sich bringen kann, z.B. in Bezug auf Datengenauigkeit, Zuverlässigkeit und Verzerrung. Um die Vertrauenswürdigkeit der verwendeten Daten, Algorithmen und Modelle zu gewährleisten, setzen wir daher auf Transparenz, Data Governance, Validierungsprozesse und Kontrollen, um sicherzustellen, dass die getroffenen Entscheidungen korrekt, sicher und ethisch vertretbar sind. Unser Expertenteam bietet von der Planung und Implementierung bis hin zur laufenden Wartung und Betreuung maßgeschneiderte Unterstützung in allen Phasen.
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