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Die Nutzung Digitaler Zwillinge birgt vielfältige Anwendungsfälle und Chancen zur Optimierung von Prozessen entlang des gesamten Lebenszyklus technischer Systeme. Jedoch trifft das Konzept im Anlagenbau auf spezifische Besonderheiten innerhalb der Entwicklung, der Errichtung sowie dem Betrieb der Anlagen. Dieser Beitrag erläutert diese Besonderheit und die daraus folgenden Herausforderungen für die Erstellung und die Anwendung Digitaler Zwillinge im Anlagenbau. Als Lösungsansatz wird das Digitale Abbild als Grundlage Digitaler Zwillinge sowie dessen Konzept, Voraussetzungen und Potenziale vorgestellt.

Led by the manufacturing industry, virtual replicas of production systems also known as digital twins (DTs) are gradually moving into all areas of industry. Their advantages are characterized by the possibility of product optimization, simulations, improved monitoring and prediction of downtimes and optimized maintenance, to name just a few. The engineering, procurement and construction (EPC) of process plants as mechatronic systems is characterized by a high degree of project-specific modifications and interdisciplinary engineering effort with low reusability, in contrast to unit-production-driven areas such as automotive. This results in a high cost-benefit ratio for the creation of DTs over the life cycle of process plants, especially when suppliers are integrated into the value chain. The objective of this paper is to analyze the state of plant lifecycle management, data exchange and the possibilities of optimized supplier integration during the planning and EPC of process plants regarding DT creation and usage. Three research questions (RQs) were used to narrow down a total of 356 identified publications to 54, which were then examined. The papers covered a variety of topics, including combining discipline-specific models, plant management approaches and the combination of both.

Kurzfassung Das hier beschriebene Projekt ist ein Verbundvorhaben der xPLM Solution GmbH und des Lehrstuhls für Konstruktionstechnik/CAD der TU-Dresden im Rahmen der F&E-Verbundprojektförderung des Freistaates Sachsen. Dieser Artikel beschreibt ein Konzept zur Unterstützung der unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Produkten. Neben der Konzeption eines Projektdaten-Repository erfolgt die Beschreibung eines Werkzeugs zur Modellierung unternehmensübergreifender Prozesse. Mit diesem Werkzeug wird durch die Bereitstellung systemunabhängiger Funktionen eine flexible Kommunikation zwischen Anwendern und Anwendungen während der Zusammenarbeit erreicht. Mit der Nutzung dieser Funktionen wird ein konsistentes Produktdatenmodell über Anwendungsgrenzen hinweg realisiert, was in einem Projekt- und Systemumfeld von essenzieller Bedeutung ist. Dies unterstützt die kollaborative Entwicklung neuer Produkte, da Projektpartner (z.B. Zulieferer) translokal in den Entwicklungsprozess eingegliedert werden können.

Kurzfassung Virtual Reality (VR) wird ein zunehmend wichtiges Werkzeug bei der Evaluierung technischer Produkte. Dieser Artikel stellt eine Prozessintegration auf der Basis des Product Lifecycle Management (PLM) vor. Dadurch wird es möglich, nicht nur Geometrie, sondern auch andere Produktdaten zu visualisieren. Andererseits können Komponenten in VR ausgewählt und anschließend im VR bearbeitet werden. Das PLM-System als technische Basis erlaubt es, auch heterogene Baugruppen im VR darzustellen, deren Komponenten in verschiedenen CAD-Systemen erstellt wurden. Der Prozess wird mittels Client im CAD-System gesteuert. Innerhalb der Integrationsplattform wird ein bidirektionales, eventbasiertes Kommunikationsprotokoll zwischen den beteiligten Systemen eingesetzt.