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.



  • Ethik ist wichtig, ethische Richtlinien aber noch selten

    Ethik ist wichtig, ethische Richtlinien aber noch selten

    Ethische Grundsätze gewinnen im Zusammenhang mit künstlicher Intelligenz (KI) immer mehr an Bedeutung. Wie aus einer Studie der Management und Technologieberatung BearingPoint hervorgeht, stecken entsprechende Richtlinien noch in den Kinderschuhen.

    mehr lesen: Ethik ist wichtig, ethische Richtlinien aber noch selten

  • Deutsche Messe schreibt Hermes Award aus

    Deutsche Messe schreibt Hermes Award aus

    Noch bis zum 19. Februar können sich alle Unternehmen und Institutionen, die auf der Hannover Messe ausstellen oder sich in anderer Weise inhaltlich beteiligen, um den Hermes Award bewerben.  

    mehr lesen: Deutsche Messe schreibt Hermes Award aus

  • Mitbestimmung in Zeiten der digitalen Transformation

    Mitbestimmung in Zeiten der digitalen Transformation

    Seit 100 Jahren gibt es das Betriebsrätegesetz. Zu diesem Jubiläum und vor dem Hintergrund der digitalen Transformation spricht sich die IG Metall für Modernisierung der Mitbestimmung aus.

    mehr lesen: Mitbestimmung in Zeiten der digitalen Transformation

  • 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

  • Siemens: Umsatz leicht über Vorjahr

    Siemens: Umsatz leicht über Vorjahr

    Siemens hat seine Umsatzerlöse im ersten Geschäftsquartal um 1% auf 20,3Mrd.€ gesteigert. Der Gewinn lag nach Steuern bei 1,1Mrd.€ (-3% gegenüber Vorjahr).

    mehr lesen: Siemens: Umsatz leicht über Vorjahr

  • Peter Körte leitet Strategieabteilung bei Siemens

    Peter Körte leitet Strategieabteilung bei Siemens

    Die Siemens AG hat Peter Körte zum neuen Strategiechef ernannt. Der Konzern will damit seinen Fokus auf das industrielle Internet der Dinge richten.

    mehr lesen: Peter Körte leitet Strategieabteilung bei Siemens

  • Mit künstlicher Intelligenz dem Verschleiß auf der Spur

    Mit künstlicher Intelligenz dem Verschleiß auf der Spur

    Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben ein System zur vollautomatischen Überwachung von Kugelgewindetrieben in Werkzeugmaschinen entwickelt. Dabei kommt eine direkt in die Mutter des Kugelgewindetriebs integrierte Kamera zum…

    mehr lesen: Mit künstlicher Intelligenz dem Verschleiß auf der Spur

  • Cosmo Consult gründet Life Science-Geschäftseinheit

    Cosmo Consult gründet Life Science-Geschäftseinheit

    Hersteller von Pharmazeutika, biologischen Präparaten und Medizinprodukten sowie alle verbundenen Unternehmen arbeiten in einem stark regulierten Umfeld und auch technologische sowie gesellschaftliche Herausforderungen nehmen zu. Bei Cosmo Consult trägt man…

    mehr lesen: Cosmo Consult gründet Life Science-Geschäftseinheit

  • Vom Großunternehmen bis zum regionalen Zulieferer

    Vom Großunternehmen bis zum regionalen Zulieferer

    Rund 130 Aussteller werden am 12. und 13. Februar auf der FMB-Süd in Augsburg erwartet. Der Branchenmix reicht von der Metall- und Kunststoffverarbeitung über Montage-, Handhabungs- und Automatisierungstechnik sowie Antriebstechnik…

    mehr lesen: Vom Großunternehmen bis zum regionalen Zulieferer

  • Alles rund um industrielle Instandhaltung

    Alles rund um industrielle Instandhaltung

    Vom 12. bis zum 13. Februar 2020 findet in Dortmund die Maintenance statt. Rund 220 Aussteller werden dann auf dem dortigen Messegelände erwartet – darunter Dienstleister, Handelshäuser und Software-Anbieter. Wie…

    mehr lesen: Alles rund um industrielle Instandhaltung

  • Mehr Verlass auf Deep-Learning-Entscheidungen

    Mehr Verlass auf Deep-Learning-Entscheidungen

    Menschen können Probleme entweder logisch und mit Ruhe betrachten, oder spontan und emotional entscheiden. Ähnlich geht es dem Computer: Moderne Deep-Learning-Verfahren liefern schnelle Ergebnisse, die jedoch nicht nachvollziehbar sind. Wissenschaftler…

    mehr lesen: Mehr Verlass auf Deep-Learning-Entscheidungen

  • Hohe Stromkosten für deutsche Rechenzentren

    Hohe Stromkosten für deutsche Rechenzentren

    Die Stromkosten für deutsche Rechenzentrumsbetreiber sind mit 113,11€ pro Megawattstunde am höchsten. Der große Unterschied zu den Nachbarländern ergibt sich dabei aus den Nebenkosten.

    mehr lesen: Hohe Stromkosten für deutsche Rechenzentren