In der Industrie 4.0 gilt der digitale Zwilling als wesentlicher Baustein für Effizienz, Innovation und Qualitätssicherung. Doch während sich viele Unternehmen auf virtuelle Simulationen und die Optimierung einzelner Produktionsschritte konzentrieren, könnte ein digitaler Zwilling weit mehr. Nämlich Informationen aus Produktion, Beschaffung und Vertrieb bündeln, um Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu steuern. Durch die Verknüpfung von Daten aus unterschiedlichen Systemen im digitalen Zwilling entsteht ein Abbild der Abläufe und Ressourcen einer Organisation. Traditionell verstehen Organisationen den Digital Twin vor allem im technischen Kontext: Sie nutzen ihn als virtuelles Modell, um Inbetriebnahmen zu simulieren, Wartungszyklen vorherzusagen und Produktionsabläufe zu optimieren. Diese Perspektive ist wertvoll, greift aber zu kurz, wenn es um komplexe industrielle Wertschöpfungsketten geht. Ein prozessorientierter Ansatz betrachtet den digitalen Zwilling als integratives Abbild sämtlicher relevanter Informationen über den gesamten Lebenszyklus – zum Produkt sowie zu den Prozessen und Services. Durch das Zusammenführen, Strukturieren und versionssichere Verwalten ihrer Datenströme schaffen Unternehmen einen digitalen Zwilling, der ihre Prozesse abbildet. Dadurch können sich Aufwände in Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung reduzieren lassen sowie etwa vorbeugende Wartung realisieren.
Enterprise Resource Planning
Die Nutzung von ERP-Daten erleichtert zudem die Verknüpfung interner Abläufe mit externen Partnern. Details zu Materialverfügbarkeit, Produktionskapazitäten oder Lieferantenleistungen können direkt in den digitalen Zwilling einfließen, damit Betriebe operative Entscheidungen auf Grundlage eines möglichst vollständigen Prozessbildes treffen können. Zusammen mit einem digitalen Produktpass unterstützen digitale Zwillinge die Kreislaufwirtschaft, indem sie Materialflüsse, Recyclingfähigkeit und nachhaltige Wiederverwendungsprozesse über die gesamte Lieferkette transparent abbilden können.
Datentransparenz als Grundvoraussetzung
Die Realität in Industrieunternehmen zeigt jedoch, dass der Weg dahin oft noch weit ist. Abteilungen speichern ihre Daten häufig in eigenen Anwendungen, erfassen sie mehrfach in unterschiedlichen Systemen oder verteilen sie per E-Mail. Hinzu kommen unterschiedliche Dokumentversionen, unklare Verantwortlichkeiten und fehlende Standards in der Datenpflege. Dadurch geht wertvolle Zeit für die Suche nach aktuellen Informationen verloren, Fristen und Freigaben geraten aus dem Blick, was die Nachvollziehbarkeit von Qualitätsnachweisen herausfordernd machen kann. Dabei ist gerade diese Transparenz entscheidend: Denn wenn alle Beteiligten, vom Engineering über das Qualitätsmanagement bis zur Lieferkette, auf die richtigen Informationen zur richtigen Zeit zugreifen, kann der digitale Zwilling seine Wirkung entfalten.
Dokumente und Informationen verwalten
Ein systemübergreifendes Dokumenten- und Qualitätsmanagement kann hier die Grundlage schaffen. Es verbindet strukturierte mit unstrukturierten Daten, integriert Workflows und steuert Berechtigungen entlang der gesamten Supply Chain. Auf diese Weise halten Organisationen den Informationsfluss über Schnittstellen hinweg aufrecht, was oft eine Voraussetzung für den digitalen Produktpass und regulatorische Nachweispflichten ist. Durch die Integration von bestehenden Systemen (für ERP oder CRM) bündeln Betriebe relevante Informationen aus Beschaffung, Produktion, Lagerhaltung und Vertrieb und machen sie allen zugänglich. Die Echtzeit-Aktualisierung von Materialflüssen, Produktionsplänen und Qualitätsdaten kann den digitalen Zwilling zum aktuellen Abbild der Wertschöpfungskette machen. Gleichzeitig vermeiden sie häufig redundante Datenerfassung, reduzieren Fehlerquellen und ermöglichen KI-Anwendungen den Zugriff auf konsistente Informationen.
Qualitätssicherung über den Lebenszyklus
Wenn der digitale Zwilling ein Produkt über seinen Lebenszyklus begleiten soll, also von der Entwicklung über die Fertigung bis hin zum Betrieb und zur Wartung, heißt das für die Qualitätssicherung: Unternehmen bilden Prüf- und Freigabeprozesse digital ab, dokumentieren Ergebnisse und stellen Qualitätsdaten bereit. Durch die systematische Nutzung von ERP-Informationen lassen sich Prozess- und Produktionsdaten strukturiert erfassen und Prüfergebnisse mit Fertigungsaufträgen verknüpfen. So bleiben Daten nachvollziehbar und für Audits, Freigaben oder regulatorische Anforderungen verfügbar. Dadurch entsteht ein digitales Archiv der Qualitätsdaten, das Transparenz schafft und die Grundlage für datengetriebene Optimierungen bilden kann. Künstliche Intelligenz kann diese Informationen analysieren, Muster erkennen und Handlungsempfehlungen liefern, beispielsweise zur Lieferantenbewertung oder Prozessverbesserung. Industriedaten ermöglichen zusätzlich das Monitoring von Nachhaltigkeitsindikatoren und des produkt- bzw. anlagenindividuellen Energieverbrauchs, um Qualitätssicherung und Nachhaltigkeit zu verknüpfen.
Enabler der vernetzten Industrie
Wer den digitalen Zwilling als weitreichendes Abbild seiner Unternehmensprozesse versteht, könnte die Basis für Verbesserungen bei Effizienz, Qualität und Nachhaltigkeit schaffen. Dazu braucht es neben Technologien ein integriertes Verständnis von Daten, Dokumenten und Prozessen. Ein Dokumenten- und Qualitätsmanagementsystem bildet das Rückgrat für die nötige Transparenz und Steuerbarkeit. Wenn es konsistente Daten liefert, Abteilungen verbindet und die Integration aller relevanten Informationen in den digitalen Zwilling ermöglicht.
Vorbereitet auf den digitalen Produktpass
In Verbindung mit dem digitalen Produktpass lassen sich so nachhaltige Herstellungs-, Reparatur- und Recyclingprozesse gestalten, Ressourcen effizient einsetzen und CO2-Emissionen reduzieren, ein dringend notwendiger Schritt in Richtung einer nachhaltigen Industrie. Dazu müssen alle relevanten Informationen in einem gemeinsamen digitalen Raum fließen.
