Erstellung von Digital Twins
Digital Twins
Ein Digital Twin ist eine digitale Kopie eines realen Objekts oder Prozesses, die in Echtzeit oder nahezu Echtzeit mit Daten aus dem realen System gefüttert wird. Es handelt sich dabei um eine virtuelle Repräsentation, die die Eigenschaften, Funktionen, visueller Erscheinung und Verhaltensweisen des realen Objekts nachbildet.
Ein Digital Twin kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, von der Überwachung und Optimierung von Fertigungsprozessen über die Vorhersage von Ausfällen von Geräten bis hin zur Schulung und Simulation von Mitarbeitern in VR-Umgebungen.
Ein Digital Twin kann auf verschiedene Arten erstellt werden, je nach den spezifischen Anforderungen und Zielen eines Projekts.
Hier sind drei Methoden, bei denen wir Sie unterstützen können:
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Methode 1: 3D-Modellierung:
Dies beinhaltet die Verwendung von 3D-Modellierungstools, um eine virtuelle Kopie eines realen Objekts oder Prozesses zu erstellen. Die Modellierung kann auf geometrischen Daten, CAD-Zeichnungen oder anderen Datenquellen basieren.
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Methode 2: Sensorik:
Dies beinhaltet die Verwendung von Sensoren, um Daten aus einem realen System zu sammeln, die dann verwendet werden, um ein Digital Twin zu erstellen. Diese Daten können beispielsweise die Leistung, den Betriebszustand und die Umgebungsbedingungen des realen Systems umfassen. Diese Daten können dann mittels AR Brille über das reale Objekt gelegt werden.
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Methode 3: Kombination aus 3D-Modellierung und Sensorik:
Diese Methode kombiniert die Vorteile von 3D-Modellierung und Sensordaten, um ein möglichst genaues Digital Twin zu erstellen. Die 3D-Modellierung kann beispielsweise mit Sensordaten kalibriert werden, um die Genauigkeit zu verbessern.
Hier sehen Sie den Prozess bei der Erstellung eines Digital Twins
Schritt 1:
Sichtung des Ausgangsmaterials
Möglichkeit 1: 3D Daten sind im Unternehmen vorhanden:
Wenn 3D-Daten bereits vorliegen, können diese Daten als Grundlage für den Aufbau des digitalen Zwillings verwendet werden. Es kann jedoch notwendig sein, die Daten zu überarbeiten und zu bereinigen, um ein qualitativ hochwertiges und performantes digitales Modell zu erhalten.
Möglichkeit 2: 2D CAD Daten sind vorhanden:
In diesem Fall kann der digitale Zwilling direkt aus den vorhandenen CAD-Daten erstellt werden. Die vorhanden 2D Pläne dienen als Modellierungsgrundlage für das zu erstellenden 3D Modell.
Möglichkeit 3: Nur das reale Objekt ist vorhanden:
Um einen digitalen Zwilling aus einem realen Objekt zu erstellen, können verschiedene Technologien wie 3D-Scanning, Photogrammetrie oder manuelle Messungen eingesetzt werden, um die geometrischen Eigenschaften des Objekts zu erfassen. Anschließend können diese Daten in ein 3D-Modell umgewandelt werden und dienen somit als Grundlage für die Modellierung des Digital Twins.
Schritt 2:
Erstellung des 3D Models basierend auf Fotoreferenzen
Zunächst werden vor Ort Hunderte von Referenzfotos des zu erstellenden Objekts aufgenommen.
Diese werden dann sorgfältig sortiert und ausgerichtet, um als Referenz für die 3D-Modellierung zu dienen.
Durch eine 3D-Kamera-Rückrechnung, bei der die virtuelle Kamera exakt an die Position der realen Kamera angepasst wird, kann das 3D-Modell direkt in das reale Bild modelliert werden.
Somit kann sichergestellt werden, dass der Digital Twin zu 100 Prozent mit dem realen Objekt übereinstimmt.
Schritt 3:
Texturierung des Digital Twins
In diesem Abschnitt erfolgt eine visuelle Angleichung des Digital Twins an sein reales Gegenstück. Hierbei werden korrekte Farbzuweisungen für Oberflächen vorgenommen, Beschriftungen angebracht und Materialien mit verschiedenen Eigenschaften definiert.
Schritt 4:
Implementierung der Mechaniken
Im letzten Abschnitt werden die mechanischen Eigenschaften des digitalen Twins festgelegt. Objekte wie Türen, Schalter, Hebel uvm. werden interaktiv gestaltet und bilden die perfekte Ausgangsbasis für ein immersives VR Training.
Schritt 5:
Make it beautiful
Ein hohes Maß an Fotorealismus trägt maßgeblich dazu bei, dass VR-Trainings als immersiv wahrgenommen werden. Daher legen wir großen Wert darauf, dass alle unsere Digital Twins möglichst realistisch dargestellt werden. Das Bild zur linken ist das Ergebnis unseres Digital Twins in der interaktiven VR Anwendung.
Ein Beispiel eines umgesetzten Digital Twins
Digital Twin als Grundlage für die Ausbildung der Zukunft
In einer Welt, die sich immer schneller entwickelt und in der Technologie eine zentrale Rolle spielt, wird die Ausbildung der nächsten Generation von Fachleuten immer wichtiger. Digitale Zwillinge spielen hierbei eine entscheidende Rolle bei der Ausbildung der Zukunft.
Ein kleiner Auszug an Digital Twins die wir erstellt haben.
Bereit für die Erstellung Ihres Digital Twins?
Die Reise beginnt..
Sollten Sie mit dem Gedanken spielen, Ihre Ausbildung “Future Ready” zu machen und auf die Digitalisierung ihrer Assets angewiesen sein, würden wir uns freuen, Sie bei dieser spannenden Reise begleiten zu dürfen.
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