Themenbereiche und Inhalte

Die Ringvorlesung „Grundlagen und Anwendungen von Digitalen Zwillingen“ vermittelt ein tiefgehendes Verständnis über die Technologien und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Digitalen Zwillingen entlang des gesamten Produktlebenszyklus.

Nach einer technologischen Einführung werden Sie den Mehrwert Digitaler Zwillinge aus unterschiedlichen Perspektiven kennenlernen: von der Produktentwicklung und dem Produktionsmanagement über cyber-physische Simulationen bis hin zu intelligenten Wertstromanalysen und nachhaltigen Bauprozessen.

Experten aus Wissenschaft und Industrie geben spannende Einblicke in aktuelle Forschungs- und Anwendungsfelder – darunter die Integration von OPC UA als Kommunikationsstandard, der Einsatz von KI zur datenbasierten Optimierung sowie innovative Lösungen für energieeffiziente Produktionssysteme.

Durch die interdisziplinäre Ausrichtung der Vorlesung erhalten Sie nicht nur fundierte theoretische Kenntnisse, sondern auch praxisnahe Beispiele, die den Einfluss Digitaler Zwillinge auf die digitale Transformation verschiedener Branchen verdeutlichen.

Lernziele

• Das Konzept des Digitalen Zwillings erklären, einschließlich seiner Komponenten und der Interaktion zwischen Physischem und Digitalem Schatten.

• Anwendungsbereiche Digitaler Zwillinge in verschiedenen Branchen (z. B. Produktion, Bauwesen, Luft- und Raumfahrt, Robotik) darzulegen und deren Potenziale bewerten.

• OPC UA als Standard für Kommunikation und Datenintegration verstehen und einfache OPC UA-Informationsmodelle konzipieren.

• Techniken der Datenerfassung und -verarbeitung im Kontext Digitaler Zwillinge anwenden und deren Herausforderungen analysieren.

• Methoden der Simulation und Modellierung für Digitale Zwillinge erklären und deren Bedeutung im Produktlebenszyklus darstellen.

• Die Integration Digitaler Zwillinge in industrielle Automatisierungssysteme erläutern und deren Rolle in Industrie-4.0-Anwendungen bewerten.

• Datensicherheits- und Datenschutzaspekte im Zusammenhang mit Digitalen Zwillingen analysieren und geeignete Schutzmaßnahmen ableiten.

• Die Bedeutung Digitaler Zwillinge für Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft erklären und Strategien zur ressourcenschonenden Nutzung von Produkten und Anlagen entwickeln

Einordnung in das Studienprogramm

Die Vorlesung ist für Studenten folgender Studiengänge geeignet:

• Bachelor-Studiengang Maschinenbau

• Anzahl der ECTS-Credit Points: 4 CPs für WPB MB (B.Sc.)