Digitaler Zwilling | Spiegelbild der Wirklichkeit
Der Digitale Zwilling ist in der Industrie nicht mehr wegzudenken und hält immer mehr Einzug in verschiedenste Bereiche. Er verbessert durch präzise virtuelle Abbilder physischer Objekte und Prozesse die innerbetrieblichen Abläufe. Aktuell ermöglichen fortschrittliche Simulationen und Echtzeitanalysen eine umfassende Optimierung und Effizienzsteigerung. Die Digital Twin Technologie ist bereits tief in vielen Branchen verwurzelt und treibt Innovationen in Fertigung, Wartung und Produktentwicklung voran.
Digitaler Zwilling 2026 – Das Wichtigste in Kürze
Der Digitale Zwilling hat sich bis 2026 vom reinen Simulationsmodell zum bidirektionalen Bindeglied zwischen physischer und digitaler Welt entwickelt. Er begleitet Produkte und Anlagen über den gesamten Lebenszyklus – von der ersten Designidee über die virtuelle Inbetriebnahme bis hin zum realen Betrieb. Durch die permanente Synchronisation mit Echtzeitdaten ermöglicht er eine Transparenz, die die Grundlage für autonome Optimierungen, präzise Vorhersagen und eine hocheffiziente, ressourcenschonende Produktion bildet.
Asset Administration Shell und semantische Interoperabilität
Die Verwaltungsschale (Asset Administration Shell, AAS) ist heute der technologische Standard, um Digitale Zwillinge herstellerübergreifend kompatibel zu machen. Diese standardisierte digitale Schnittstelle erlaubt es, Informationen über Merkmale, Fähigkeiten und Zustände einer Komponente universell bereitzustellen.
Dadurch kommunizieren Maschinen, Werkzeuge und Werkstücke in der Smart Factory direkt miteinander und organisieren Produktionsabläufe weitgehend autonom. Diese semantische Interoperabilität ist der Schlüssel zum „Plug-and-Produce“, bei dem neue Anlagenkomponenten sofort nach dem physischen Anschluss in das digitale Abbild integriert werden und ihre Funktionen dem Gesamtsystem zur Verfügung stellen.
Generative KI und prädiktive Entscheidungsfindung
Die Integration von generativer KI markiert den entscheidenden Entwicklungsschritt hin zu selbstlernenden Modellen. Digitale Zwillinge nutzen diese Technologie, um Millionen von Szenarien in Sekundenbruchteilen zu simulieren und daraus proaktiv Optimierungsvorschläge für den Energieeinsatz oder die Taktzeit zu generieren.
Predictive Maintenance steht außerdem im Fokus: Durch die Analyse von Sensordaten erkennt der Zwilling Verschleißmuster lange vor einem drohenden Ausfall und leitet Instandhaltungsmaßnahmen autonom ein.
Erkenntnisse aus der Betriebsphase fließen unmittelbar zurück in die Entwicklung der nächsten Produktgeneration, Stichwort Closed-Loop-Engineering. Damit wird der Digitale Zwilling zum zentralen Entscheidungsträger, der nicht nur den aktuellen Zustand spiegelt, sondern die zukünftige Performance aktiv steuert und absichert.
Neuheiten und Innovationen
Welche Neuentwicklungen es bei den Digitalen Zwillingen gibt, erfahren Sie nachfolgend:
Autodesk verbindet CAD, CAM und KI für die Fertigung
28.05.2026 | Autodesk stellt neue Ansätze für durchgängige Entwicklungs- und Fertigungsprozesse vor. Im Mittelpunkt stehen die Design & Make Platform, die Branchen-Cloud Autodesk Fusion, Autodesk AI sowie Lösungen für Simulation, digitale Zwillinge und Fabrikbetrieb.
Doppelter Zwilling verbindet Projektwerkzeug und Service
21.01.2026 | Digitale Zwillinge werden zum zentralen Werkzeug, um komplexe Anlagen robuster, schneller in Betrieb und im Betrieb anpassungsfähig zu machen. Unitechnik beschreibt dafür einen „doppelten Zwilling“ als Engineering-Instrument im Projekt und als laufendes Live-Modell beim Betreiber.
In der Planungsphase kommen je nach Fragestellung unterschiedliche Ausprägungen zum Einsatz: VR-Modelle unterstützen Layout- und Arbeitsplatzabstimmungen, Simulationen helfen, Engpässe im Materialfluss früh zu erkennen. In der Realisierung schafft der Emulator eine realitätsnahe Umgebung, die in der Steuerungstechnik, Materialflussrechner und Lagerverwaltung risikofrei getestet werden können, bevor die Software erstmals mit der realen Anlage interagiert.
Lagerverwaltung Uniware
Die eigentliche Neuheit liegt im Betrieb: Mit dem Lagerverwaltungssystem Uniware lässt sich der digitale Zwilling als Echtzeitmodell parallel zur Anlage weiterführen. Er spiegelt fortlaufend relevante Informationen wie Ladungsträgerbewegungen, Bestände und Statuszustände und gleicht sie mit der realen Anlage ab.
Damit wird der Zwilling zu einem betrieblich mitlaufenden Werkzeug: Änderungen können zunächst im Modell unter realistischen Bedingungen geprüft und anschließend kontrolliert umgesetzt werden. Auch Trainings- und Einweisungsprozesse lassen sich in virtuellen Umgebungen abbilden, ohne den Materialfluss zu stören.
Unitechnik betont den praktischen Vorteil gegenüber Tests an der physischen Anlage: Diese seien in bestehenden Systemen häufig mit hohem Aufwand und Risiko verbunden. Die virtuelle Umgebung ermögliche dagegen belastbare Prüfungen, ohne in die reale Anlage eingreifen zu müssen. Auf der Logimat 2026 zeigt Unitechnik dazu Anwendungsbeispiele und diskutiert, wie sich der doppelte Zwilling als dauerhaft nutzbarer Service im Betrieb verankern lässt.
4D-Modelle für virtuelle Inbetriebnahme von Sicherheitstechnik
14.01.2026 | Die Schmersal Gruppe ergänzt ihr digitales Portfolio um realitätsnahe 4D-Modelle sicherheitstechnischer Komponenten für die virtuelle Maschinen- und Anlagenplanung. Zum Start stehen digitale Zwillinge der Sicherheitszuhaltung AZM40, des Türgriffsystems DHS sowie des Bedienfelds BDF40 zur Verfügung.
Die Modelle bilden nicht nur die Geometrie in 3D ab, sondern erweitern diese um eine vierte Dimension: das reale Funktions- und Signalverhalten im Betrieb. Damit lassen sich Signalströme und Steuerungsabläufe im virtuellen Raum demonstrieren und Maschinenprozesse praxisnah simulieren.
Virtuelle Inbetriebnahme, FMU-Standard und Twin Store
Ein zentraler Nutzen liegt in der virtuellen Inbetriebnahme – noch vor dem physischen Aufbau der Maschine. Entwicklung und Inbetriebnahme können dadurch vorgezogen werden, mit dem Ziel, Fehler früher zu erkennen, Iterationen zu reduzieren und Kosten zu senken. Die 4D-Modelle können an reale Steuerungen angebunden werden, beispielsweise über Systeme von Beckhoff oder Siemens. So können Parameter, Abläufe und Steuerungsprogramme bereits in der Simulation getestet und optimiert werden, bevor die Anlage real in Betrieb geht.
Für die standardisierte Nutzung werden die Verhaltensmodelle als FMU (Functional Mock-up Unit) bereitgestellt. Über dieses Format sollen sich die Modelle in unterschiedliche Simulationsumgebungen integrieren lassen, etwa Siemens Simit, die 3DExperience-Plattform oder ISG-virtuos. Die FMU-Version des AZM40 sei bereits umgesetzt, wodurch Austauschbarkeit und Wiederverwendbarkeit der Verhaltensmodelle in heterogenen Toolchains verbessert werden sollen.
Den neuen Twin Store eröffnet als erste Komponente das 4D-Modell des AZM40. Damit startet der sukzessive Ausbau eines digitalen Modellkatalogs der Schmersal-Gruppe.
Neue Architektur kombiniert virtuelle Zwillinge
25.02.2025 | Dassault Systèmes erweitert mit 3D UNIV+RSES seine 3Dexperience-Plattform um eine neue Architektur, die modernste generative KI-Technologien in das Intellectual Property Lifecycle Management (IPLM) integriert. Unternehmen erhalten damit eine leistungsstarke Umgebung zur Kombination virtueller Zwillinge, zum Training von KI-Modellen und zum Schutz geistigen Eigentums.
IoT Starterkit für Predictive Maintenance
16.12.2024 | Pepperl+Fuchs und Bosch Digital Twin Industries haben das Digital Twin Starter Kit vorgestellt. Die Automatisierungslösung soll die vorausschauende Wartung in der Industrie massiv vereinfachen. Das IoT-Starterkit umfasst u. a. leistungsfähige, robuste Sensoren, einen lüfterlosen Embedded-PC BTC22 und einen IO-Link-Master ICEx.
Digitale Zwillinge für die Zukunft rüsten – Interview
02.05.2024 | Die IDTA ist eine bedeutende Initiative des Digitalen Zwillings. Sie wurde von Branchenverbänden wie VDMA, ZVEI, Bitkom und der Plattform Industrie 4.0 im Jahr 2019 ins Leben gerufen. Dassault Systèms ist diesem Verein nun beigetreten. Meik Billmann und Jeroen Buring haben ein Interview dazu gegeben.
Chronologie & Archiv
Die nachfolgenden Berichte dokumentieren die Entwicklungen der vergangenen Jahre (ab 2019).
22.01.2020 | Vor einer notwendigen Anlagen Modernisierung schrecken viele Unternehmen zurück. Dafür gibt es nie den richtigen Zeitpunkt. Am besten eignen sich dafür noch die Wochenenden. Mit der richtigen Vorbereitung auf die Umsetzung lassen sich Ausfallzeiten und Maschinenstillstände auf ein Minimum reduzieren. Für die Planungssicherheit sorgt ein digitaler Zwilling des Intralogistik Systems Uniware von Unitechnik.
Ein digitaler Zwilling bildet als Emulation der Steuerungstechnik und der angeschlossenen Maschinen die gesamte Anlage ab. Der Zwilling simuliert ganz im Sinne von Industrie 4.0 die Eigenschaften von Steuerungen, Gewerken und auch das menschliche Verhalten der Anlagen Bediener. Dieses virtuelle Abbild der realen Umgebung eignet sich sehr gut als Testplattform für IT-Lösungen, die später alle Gewerke steuern.
Ein Beispiel ist die Software zur Lagerverwaltung Uniware. Optimierungen an der Programmierung lassen sich mittels digitaler Zwillinge vor der realen Inbetriebnahme umsetzen. Die Emulation des Materialflusssystems bildet zusammen mit der Unitechnik Software bei Abschluss der Programmierarbeiten einen vollständigen digitalen Zwilling des Logistikzentrums ab. Der Zwilling kann z. B. für die Schulung der Mitarbeiter des Anwenders eingesetzt werden, bevor die Anlage umgebaut wird.
Retrofit dank Zwillingen am Wochenende
„Mit der Vorgehensweise der digitalen Zwillinge haben wir bereits für mehrere Projekte erfolgreich abgeschlossen. Der reale Retrofit an der Anlage von Benteler wurde ausschließlich an den betriebsfreien Wochenenden durchgeführt“, sagt Michael Huhn, Vertriebsleiter und Prokurist der Unitechnik Systems GmbH. Für Benteler war es vor allem wichtig, eine Modernisierung der Antriebstechnik, Steuerungstechnik und Leittechnik ohne Beeinträchtigung des Betriebs umzusetzen. Die vorbereitenden Arbeiten an Antriebstechnik und Steuerungstechnik erfolgten an mehreren Wochenenden.
Der finale reale Umbau mit der Umstellung des Lagerverwaltungssystems konnte dank ausführlicher Tests mit der virtuellen Simulation an einem verlängerten Wochenende stattfinden. So nahm Unitechnik mit den digitalen Zwillingen umfangreichen Eingriffe in die Automatisierung mit minimalen Einschränkungen für den laufenden Betrieb vor. Mit Erfolg. Benteler profitiert nun von einer hochverfügbaren Anlage, geringen Stillstands- und Reparaturzeiten und höherer Betriebssicherheit für die Mitarbeiter.
24.01.2019 | Mit dem Grad der Automatisierung steigt auch die Komplexität in der Lagerplanung und in der Realisierung von Logistikprojekten. Unitechnik setzt daher für Planungssicherheit und Verkürzung der Realisierungsphase auf den digitalen Zwilling des Intralogistiksystems. Je nach Projektphase kommen bei dem Systemintegrator vom erlebbaren Virtual-Reality-Modell bis zum dynamischen Materialflussabbild unterschiedliche Darstellungsformen zum Einsatz.
Geschäftführer Dr. Ralf Lüning im Vorfeld der Logimat
Bis vor einigen Jahren kam es beim Umbau von Logistikstandorten regelmäßig zu Ausfallzeiten und Maschinenstillständen. Mithilfe moderner Emulationsmethoden hat sich die Vorgehensweise in der Softwareentwicklung grundlegend verändert: „Sobald das Layout steht und die Gewerke ausgewählt sind, beginnen wir mit der Emulation“, so Ingolf Mix, IT-Beratung und Vertrieb bei der Unitechnik Systems GmbH. „Jede noch so kleine Funktion und jede Schnittstelle wird vorab von uns gegen den digitalen Zwilling geprüft.“
Der „Uniware“-Emulator bildet die gesamte Steuerungstechnik und die Schnittstellen aller angeschlossenen Systeme ab. Er simuliert sogar das Verhalten der Menschen, die an der Anlage arbeiten. Dieses digitale Abbild der realen Umgebung ist eine ideale Testplattform für das Lagerverwaltungssystem Uniware. Optimierungen an der Programmierung lassen sich so vor der realen Inbetriebnahme umsetzen. Die Emulation des Materialflusssystems wächst mit jeder Teilprogrammierung und stellt zum Abschluss einen vollständigen digitalen Zwilling der Anlage dar.
Anwendung bei Turck
Für den Kunden Turck musste beispielsweise ein komplexer Umbau ohne Anlagenstillstand durchgeführt werden. „Unter anderem haben wir den Materialfluss komplett umstrukturiert und zwei neue Läger integriert. Dank hoher Softwarequalität ließ sich die Umstellung der realen Anlage an nur einem verlängerten Wochenende realisieren“, so Ingolf Mix.
Eine weitere Spielart des digitalen Zwillings kommt in der Vertriebs- bzw. Planungsphase eines Unitechnik-Projektes zum Einsatz. Mittels Virtual Reality (VR) stehen die Kunden bereits lange vor der Realisierung in ihrem neuen Logistikzentrum. Das VR-Modell aus der 3D-Konstruktionszeichnung des neuen Logistiksystems ermöglicht die bessere Einschätzung von Greifhöhen, Anordnungen sowie Abständen der einzelnen Elemente. Das Modell kann aber noch viel mehr:
Einsatzfall bei Claas
Die Arbeitsplätze lassen sich so nachbilden, dass Mitarbeiter an ihrem zukünftigen Arbeitsplatz virtuell kommissionieren. „Für den Kunden Claas war in diesem Zusammenhang beispielsweise ausschlaggebend, wie die Arbeitsplätze in die automatische Anlage integriert werden“, so der IT-Berater. „Bei Präsentationen mit den Mitarbeitern haben diese wertvolle Hinweise zur besseren Anordnung der Arbeitsplätze gegeben.“ Durch den Einsatz des digitalen Zwillings lassen sich so Gefahrenpotentiale für die Mitarbeiter frühzeitig ausschließen und die Ergonomie ihrer Arbeitsplätze verbessern.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Dassault Systèmes, IDTA, Mitsubishi Electric, Pepperl+Fuchs, Schmersal, Unitechnik.
