Digitale Prozesszwillinge in China und EU

SoftSelect ITProduction Digital Twin
Bild: ©ipopba/istockphoto.com

Ein Digital Twin eines Geschäftsprozesses ist ein dynamisches, digitales Abbild eines realen Prozesses, das mit Echtzeitdaten gespeist wird. Diese digitale Repräsentation ermöglicht es, Prozesse zu überwachen, zu simulieren und zu optimieren. Zusammen mit Business Process Managements (BPM) entsteht ein leistungsfähiges Werkzeug zur kontinuierlichen Verbesserung von Abläufen. Im Gegensatz zum klassischen BPM erlaubt DTBP eine proaktive Steuerung. Durch die Integration von Sensordaten, KI-Algorithmen und Prozessmodellen können Unternehmen Abweichungen früher als zuvor erkennen und darauf reagieren.

Chinesische Perspektive und Entwicklungen

China setzt gezielt politische und technologische Rahmenbedingungen. Programme wie ‚Made in China 2025‘ und der ‚Digital China‘-Strategie verdeutlichen die Vision: die digitale Transformation der Industrie durch Schlüsseltechnologien wie KI, IoT, 5G und Cloud-Computing. Digital Twins gelten dabei als integraler Bestandteil der sogenannten ‚New Infrastructure‘ (). Die Regierung unterstützt die Entwicklung durch Investitionen, steuerliche Anreize und die Förderung von Pilotprojekten. Laut dem Weißbuch der China Academy of Information and Communications Technology (CAICT) aus dem Jahr 2022 sind Digital Twins ein strategisches Werkzeug zur Verbesserung der nationalen Wettbewerbsfähigkeit.

Forschung und Standardisierung

Chinesische Universitäten wie die Tsinghua University, Tongji University und Zhejiang University veröffentlichen regelmäßig Forschungsarbeiten zu DTBP. Die Standardisierung erfolgt durch nationale Gremien wie das China Electronics Standardization Institute (CESI), das an einem umfassenden Rahmenwerk für Digital-Twin-Architekturen arbeitet. Wichtige Ziele sind Interoperabilität, Sicherheit und Skalierbarkeit. In Europa wird DTBP vor allem im Kontext von Industrie 4.0, Smart Manufacturing und dem digitalen Binnenmarkt betrachtet. Projekte wie Horizon Europe, Gaia-X und Catena-X fördern die Entwicklung von Plattformen, die auf Offenheit, Interoperabilität und Datenschutz setzen. Allerdings ist die Umsetzung in der Breite noch begrenzt. Während große Industrieunternehmen wie Siemens oder Bosch bereits erste DTBP-Systeme implementieren, fehlen KMU meist Ressourcen und Knowhow dafür.

Regulatorik und andere Hürden

Ein zentrales Unterscheidungsmerkmal zur chinesischen Herangehensweise ist der starke Fokus der EU auf Datenschutz und ethische Standards. Die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) stellt hohe Anforderungen an die Verarbeitung personenbezogener Daten, was die Implementierung von DTBP in sensiblen Bereichen wie dem Gesundheitswesen oder der öffentlichen Verwaltung erschwert. Bei der Implementierung von Digital-Twin-basierten Prozessen treten mehrere weitere Hindernisse auf. Fragmentierte IT-Landschaften mit unterschiedlichen Systemen und Datenformaten erschweren die Integration. Zudem mangelt es an qualifizierten Fachkräften mit Kenntnissen in IT, Prozessmanagement und Datenanalyse. Viele Unternehmen scheuen außerdem die hohen Anfangsinvestitionen, insbesondere bei unklarer Rentabilität.

Handlungsempfehlungen für die EU

Um die Entwicklung und Nutzung von Digital Twin-Plattformen in Europa voranzubringen, sollte die EU gezielt Rahmenbedingungen schaffen. Die EU sollte Reallabore und Testbeds für Digital Twin-basierte Prozesse fördern, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Zudem ist der Aufbau europäischer Kompetenzzentren erforderlich, die technisches Know-how und regulatorisches Wissen bündeln. Es sollten DSGVO-konforme Referenzarchitekturen entwickelt werden, die als Blaupause für verschiedene Branchen dienen. Eine stärkere internationale Kooperation, insbesondere mit China, kann helfen, voneinander zu lernen und gemeinsame Standards zu entwickeln. Und es muss in digitale Infrastruktur investiert werden.

Wirtschaftliche Auswirkungen und ROI

Laut einer Untersuchung der Shanghai Jiao Tong University aus dem Jahr 2023 konnten Unternehmen in der Fertigung durch den Einsatz von DTBP:

  • die Durchlaufzeiten um bis zu 30 Prozent reduzieren,
  • die Fehlerquote um 25 Prozent senken,
  • und die Kundenzufriedenheit um 15 Prozent steigern.

Diese Zahlen verdeutlichen, dass die Technologie auch ein wirtschaftliches Transformationsinstrument ist. In Europa hingegen fehlt es häufig noch an belastbaren ROI-Modellen.

Gesellschaft und Ethik

Während China primär auf Effizienz und technologische Führerschaft fokussiert, wird in Europa zunehmend die gesellschaftliche Dimension von Digital Twin-basierten Prozessen diskutiert. Dabei stehen oft drei Fragen im Mittelpunkt: Wie transparent sind Entscheidungen, die auf Basis simulierter Prozesse getroffen werden? Wer haftet, wenn ein digitaler Zwilling eine falsche Entscheidung trifft? Und welche Auswirkungen hat die Automatisierung durch DTBP auf Beschäftigung und Qualifikationsprofile? Diese Themen spielen in China bisher eine geringere Rolle, gewinnen jedoch auch dort an Bedeutung.

Internationale Zusammenarbeit und Geopolitik

Die Entwicklung von DTBP ist nicht nur eine technologische, sondern auch eine geopolitische Frage. China strebt mit Initiativen wie der ‚Digital Silk Road‘ () eine globale Führungsrolle im Bereich digitaler Infrastrukturen an. Europäische Unternehmen stehen vor der Herausforderung, einerseits von chinesischem Knowhow zu profitieren, andererseits aber auch technologische Souveränität zu wahren. Ein möglicher Weg ist die Entwicklung gemeinsamer Standards und Pilotprojekte, etwa im Rahmen multilateraler Organisationen wie der ISO oder durch bilaterale Forschungskooperationen.

Ausblick und Fazit

385520 Michael Gottwald
Autor Michael Gottwald – Bild: SoftSelect GmbH

Die nächste Entwicklungsstufe von DTBP liegt in der Kombination mit sogenannten Cognitive Digital Twins – also digitalen Zwillingen, die nicht nur simulieren, sondern auch autonom lernen und Entscheidungen treffen. In China wird bereits an solchen Konzepten geforscht, etwa im Bereich autonomer Fabriken oder intelligenter Städte. Und China demonstriert damit eindrucksvoll, wie DTBP zur Effizienzsteigerung, Prozessautomatisierung und Innovationsförderung beitragen können. Die EU kann von diesen Erfahrungen profitieren, muss jedoch ihre eigenen regulatorischen und ethischen Anforderungen berücksichtigen. Eine strategische Kombination aus technologischer Offenheit, europäischer Werteorientierung und internationaler Zusammenarbeit ist ein Schlüssel zur erfolgreichen Implementierung von DTBP in Europa. Für den Kontinent bietet sich die Chance, die sicher auch als eine Notwendigkeit im internationalen Wettbewerb interpretiert werden muss, durch gezielte und umfangreichere Investitionen in Forschung, Bildung und Infrastruktur eine eigene, wertebasierte Vision von DTBP zu entwickeln – eine, die Effizienz mit Nachhaltigkeit, Transparenz und gesellschaftlicher Verantwortung verbindet.



  • Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

    Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

    Rund 500.000€ investiert der Smart Systems Hub in den Ausbau seines ‚IoT-Labs‘. Unternehmen und Institute können dort beispielsweise Roboter per über die Cloud mithilfe von 5G fernsteuern.

    mehr lesen: Smart Systems Hub erweitert IoT-Labor

  • World of Quantum geht in München an den Start

    World of Quantum geht in München an den Start

    Eine Plattform für die Quantentechnologie will die Messe München mit der World of Quantum bieten, die erstmals im Rahmen der Laser World of Photonics stattfinden soll.

    mehr lesen: World of Quantum geht in München an den Start

  • Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

    Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

    Im Jahr 2020 haben deutsche Unternehmen ihre innovationsausgaben reduziert. Wie aus Erhebungen des Zentrums für Europäische Wirtschaftsforschung hervorgeht, sind die Innovationstätigkeiten dabei vor allem bei Großunternehmen zurück gegangen.

    mehr lesen: Pandemie hemmt Innovationen und ist zugleich Impulsgeber

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • FMB 2022 findet früher statt

    FMB 2022 findet früher statt

    Die Vorverlegung der SPS führt dazu, dass die FMB – Zuliefermesse Maschinenbau nun ebenfalls früher stattfindet. Statt wie ursprünglich geplant Mitte November, sind die Veranstalter auf einen Termin Mitte Oktober…

    mehr lesen: FMB 2022 findet früher statt

  • iGrafx übernimmt Logpickr

    iGrafx übernimmt Logpickr

    Mit der Übernahme von Logpickr hat sich der Prozessdatenmanagement-Spezialist iGrafx Knowhow in Sachen Process Mining gesichert.

    mehr lesen: iGrafx übernimmt Logpickr

  • Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

    Der Automobilzulieferer Valeo hat mit dem Fraunhofer KI-Spin-off Plus10 und der Technischen Hochschule Ingolstadt ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt gestartet. Ziel des Projekts Palim (Performance-Accelerated Learning for Intelligent Manufacturing) ist es,…

    mehr lesen: Machine Learning für die hochautomatisierte Fertigung

  • Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

    0,9 Punkte mehr als noch im Dezember: Der Ifo-Geschäftsklimaindex ist im Januar gestiegen. Aus der Industrie kommen dabei positive Signale.

    mehr lesen: Ifo Geschäftsklima legt im Januar zu

  • Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

    Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

    Nach Atilla Bilgic übernimmt Michael Weyrich den Vorsitz der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA).

    mehr lesen: Neuer Vorsitzender der VDI/VDE-GMA

  • Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

    Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

    Nach Analysen des B2B-Netzwerks Tradeshift hat sich das Auftreten der Omicron-Variante im vierten Quartal negativ auf die globalen Lieferketten ausgewirkt, jedoch nicht so stark wie vorherige Infektions-Wellen.

    mehr lesen: Wie sich Omicron auf die Lieferketten auswirkt

  • Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

    Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

    Open Mind übernimmt die Mehrheit am MES-Hersteller Hummingbird Systems. Die CAD/CAM-Lösung von Open Mind wurde bereits im Rahmen einer Zusammenarbeit in das MES von Hummingbird integriert.

    mehr lesen: Open Mind sichert sich Mehrheit an Hummingbird

  • 350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie

    350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie

    Laut einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) sind durch die Corona-Pandemie bisher 350Mrd.€ an Wirtschaftsleistung verloren gegangen. Im ersten Quartal dieses Jahres gehen die IW-Experten von einem weiteren…

    mehr lesen: 350Mrd.€ weniger Wertschöpfung durch die Pandemie