Entwicklung und Transformation zur Steigerung der Nachhaltigkeit mit Digitalen Zwillingen Wie können digitale Zwillinge dabei helfen, Unternehmen und deren Entwicklung nachhaltiger zu gestalten? Mit dieser Frage befasst sich das Projekt EcoTwin. Ein digitaler Zwilling ist ein digitales Abbild eines physischen Produkts und erfasst, verarbeitet und vernetzt ausgewählte Informationen. Dieser wird zunehmend als wettbewerbsvorteil wahrgenommen und kann im Rahmen der dualen Transformation die Nachhaltigkeit von Unternehmen steigern. Zusammen mit der Herbert Kannegiesser GmbH und dem Wuppertal Institut entwickelt das Fraunhofer IEM eine Herangehensweise für die Planung, Konzeptionierung, Entwicklung und Implementierung von Digitalen Grünen Zwillingen.

Das Thema der Nachhaltigkeit ist schon lange kein einfacher Trend, sondern gilt als zwingend erforderliche Maßnahme für Unternehmen, um einen umweltverträglichen und verantwortungsvollen Umgang mit natürlichen Ressourcen und Materialien zu erreichen. Gleichzeitig müssen weitere Aspekte der Nachhaltigkeit in den gesamten Produktlebenszyklus integriert und umgesetzt werden. Hierfür bietet die Digitalisierung kontinuierlich Potentiale, um ökonomische, ökologische und soziale Nachhaltigkeit durch technologische Innovationen (bspw. Künstliche Intelligenz, Digitaler Zwilling) in die einzelnen Phasen des Lebenszyklus zu erreichen.

Das Ziel des Gesamtvorhabens ist die Gestaltung eines anwendungsorientierten Handlungsrahmen für die Gestaltung von Digitalen Grünen Zwillingen. Hierbei werden sowohl technische als auch organisatorische Fragestellungen adressiert und zeigt auf, welchen Stakeholder-spezifischen Nutzen ein Digitaler Zwilling für die Erreichung von Nachhaltigkeitszielen bietet. Aktuell besteht kein Ansatz, der die Potentiale vom Digitalen Zwilling in Bezug auf Nachhaltigkeit für Unternehmen aufzeigt. Für die Erreichung des Gesamtziels werden insbesondere die verschiedensten Anwendungsbereiche entlang des Produktlebenszyklus und der damit verbundenen Unternehmensbereiche (Entwicklung, Produktion, Service) untersucht. Hierbei gilt es eine Systematik herzuleiten, welche Unternehmen bei der individuellen Gestaltung eines Zielbilds unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsanforderungen unterstützt. Darauf aufbauend werden spezifische Anwendungsfälle sowie technische und organisatorische Anforderungen an den digitalen Zwilling abgeleitet. Die Anwendungsfälle wiederum bilden die Basis für die Definition von Interaktionskonzepten des Digitalen Zwillings.

Aufbau und Inhalt des Projekts

Aktuell besteht kein Ansatz, der die Potentiale vom digitalen Zwilling in Bezug auf Nachhaltigkeit für die Unternehmen aufzeigt und systematisch erschließt. Aus diesem Grund soll in diesem Projekt eine ganzheitliche Planung, Konzeptionierung, Entwicklung und Implementierung von Grünen Digitalen Zwillingen umgesetzt werden. Dabei werden insbesondere die verschiedensten Anwendungsbereiche entlang des Produktlebenszyklus und der damit verbundenen Unternehmensbereiche (Entwicklung, Produktion, Service) untersucht. Dazu wird eine Systematik hergeleitet, welche Unternehmen bei der individuellen Gestaltung eines Zielbilds unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsanforderungen unterstützt. Darauf aufbauend werden spezifische Anwendungsfälle sowie technische und organisatorische Anforderungen an den digitalen Zwilling abgeleitet. Die Anwendungsfälle wiederum bilden die Basis für die Definition von Interaktionskonzepten des Digitalen Zwillings.