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.



  • 71 Prozent der Firmen nutzen quelloffene Software

    71 Prozent der Firmen nutzen quelloffene Software

    Bitkom-Umfrage zu Open Source 71 Prozent der Firmen nutzen quelloffene Software In einer aktuellen Befragung des Bitkom gaben 71 Prozent der Teilnehmer an, frei verfügbare Programme im Unternehmen zu nutzen.…

    mehr lesen: 71 Prozent der Firmen nutzen quelloffene Software

  • MES zwischen On-Premise und Cloud-Betrieb

    MES zwischen On-Premise und Cloud-Betrieb

    Der MES-Anbieter Proxia Software kapselt Funktionen seiner Software, um Anwendern mehr Flexibilität beim Cloud-Betrieb ihres Produktionssteuerungssystems zu ermöglichen. Eine Datenvorverarbeitung im sogenannten Fog Layer soll durch eine geringere Anzahl an…

    mehr lesen: MES zwischen On-Premise und Cloud-Betrieb

  • Zwei Neuzugänge bei Igel

    Zwei Neuzugänge bei Igel

    Christiane Ohlgart und Kris Hamner verstärken das Management-Team von Igel. Ohlgart wird als neue Finanzchefin und Hamner als neuer Personalchef zum Executive Team in San Francisco stoßen.

    mehr lesen: Zwei Neuzugänge bei Igel

  • 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

  • Einheitliche Standards für die Industrie 4.0

    Einheitliche Standards für die Industrie 4.0

    In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt InterOpera wollen Forscherinnen und Forscher zusammen mit der Industrie einheitliche Methoden zur Umsetzung der Verwaltungsschale in der Praxis erarbeiten.

    mehr lesen: Einheitliche Standards für die Industrie 4.0

  • BSI fordert den Crashtest für Cyber-Sicherheit

    BSI fordert den Crashtest für Cyber-Sicherheit

    In seinem Branchenbild Automotive spricht sich das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik dafür aus, auch die Cybersicherheit in der Lieferkette der Automobilbauer bzw. in einem frühen Entwicklungsstadium in den…

    mehr lesen: BSI fordert den Crashtest für Cyber-Sicherheit

  • Schnittstellen validieren in regulierten Industrien

    Schnittstellen validieren in regulierten Industrien

    Die Richtlinie VDI/VDE 3516 Blatt 6 ‚Validierung im GxP-Umfeld – Validierung von Schnittstellen‘ ist im August 2021 erschienen. Sie lässt sich zur Validierung von Schnittstellen zwischen computergestützten Systemen im regulierten…

    mehr lesen: Schnittstellen validieren in regulierten Industrien

  • Motek 2021: Montagetechnik-Messe mit echten Menschen

    Motek 2021: Montagetechnik-Messe mit echten Menschen

    Fachbesucher der industriellen Automatisierungsbranche treffen sich vom 5. bis 8. Oktober auf dem Messeduo Motek/Bondexpo in Stuttgart. Beide Messen sollen als Präsenzmesse stattfinden.

    mehr lesen: Motek 2021: Montagetechnik-Messe mit echten Menschen

  • Materialmangel der Industrie verschärft sich

    Materialmangel der Industrie verschärft sich

    Der Materialmangel in der deutschen Industrie hat sich weiter verschärft. 69,2 Prozent der Industriefirmen in Deutschland klagten im August laut einer Umfrage des Ifo Instituts über Engpässe und Probleme bei…

    mehr lesen: Materialmangel der Industrie verschärft sich

  • T-Systems und Google arbeiten an souveräner Cloud

    T-Systems und Google arbeiten an souveräner Cloud

    Gemeinsam wollen T-Systems und Google Cloud ab Mitte 2022 eine souveräne Cloud für Deutschland zur Verfügung stellen. Der Betrieb der Cloud unterliegt dabei der Kontrolle von T-Systems.

    mehr lesen: T-Systems und Google arbeiten an souveräner Cloud

  • Open Industry 4.0 Alliance und Packaging Valley arbeiten zusammen

    Open Industry 4.0 Alliance und Packaging Valley arbeiten zusammen

    Open Industry 4.0 Alliance und Packaging Valley wollen gemeinsam die herstellerübergreifende Integration in der Verpackungsindustrie realisieren. Die Schwerpunkte der Zusammenarbeit liegen auf Master Data Management, Plant Analytics und Predictive Maintenance.

    mehr lesen: Open Industry 4.0 Alliance und Packaging Valley arbeiten zusammen

  • Pepperl+Fuchs übernimmt Aava

    Pepperl+Fuchs übernimmt Aava

    Das finnische Unternehmen Aava gehört ab sofort zur Pepperl+Fuchs-Gruppe. Das Unternehmen bietet u.a. Tablet Computer für die Industrie ab.

    mehr lesen: Pepperl+Fuchs übernimmt Aava