Die Bedeutung digitaler Zwillinge hat die deutsche Industrie erkannt, bei ihrer Umsetzung kommt sie jedoch kaum voran. ERP für digitale Zwillinge kann dabei eine zentrale Rolle spielen, weil es die erforderlichen Stamm- und Bewegungsdaten bereitstellt. In einer repräsentativen Bitkom-Befragung unter 555 Industrieunternehmen mit mindestens 100 Beschäftigten schreiben 62 Prozent der Befragten digitalen Zwillingen eine große Bedeutung für die künftige Wettbewerbsfähigkeit zu. Mehr als die Hälfte (57 Prozent) gibt jedoch an, nicht über die nötigen Daten zu verfügen, und 48 Prozent sehen Mängel in der IT-Infrastruktur als Grund für das Scheitern von Projekten. Nahezu zwei Drittel (60 Prozent) halten das eigene Unternehmen für einen Nachzügler, weitere 14 Prozent glauben sogar, den Anschluss bereits verpasst zu haben.
„Diese Zahlen zeigen recht eindeutig, dass es sich hier um kein Technologieproblem, sondern ein Datenproblem handelt. Simulationswerkzeuge, Sensorik und Konnektivität sind verfügbar und bezahlbar“, berichtet Wolfram Menser, Strategic Account Manager beim Standardsoftwerker Proalpha. „Was fehlt, ist eine durchgängige, gepflegte und semantisch eindeutige Datenbasis, aus der sich ein virtuelles Abbild überhaupt speisen kann.“
Der digitale Zwilling scheitert an fehlenden Grundlagen
Ökonomisch ist die Rechnung längst aufgemacht. Fortune Business Insights taxierte den weltweiten Markt für digitale Zwillinge 2023 bereits auf 11,51 Milliarden US-Dollar und prognostiziert bis 2030 ein Wachstum auf 137,67 Milliarden US-Dollar. Und McKinsey zufolge können digitale Zwillinge den Umsatz um bis zu zehn Prozent steigern, die Time-to-Market um bis zu 50 Prozent verkürzen und die Produktqualität um bis zu 25 Prozent verbessern. Auch die Industrie selbst sieht die beträchtliche Hebelwirkung dieser Technologie. Laut der erwähnten Bitkom-Studie versprechen sich fast acht von zehn Unternehmen (79 Prozent) von digitalen Zwillingen eine vorausschauende Wartung und damit weniger ungeplante Ausfälle. Jeweils 58 Prozent erwarten effizientere Prozesse und neue Geschäftsmodelle, zwei Drittel (66 Prozent) geringere Emissionen. Der Nutzen ist also unstrittig. Unklar bleibt der Weg dorthin.
Die Asset Administration Shell macht Daten anschlussfähig
Damit ein digitaler Zwilling über Unternehmensgrenzen hinweg funktioniert, braucht er ein einheitliches Format. Diese Rolle übernimmt die sogenannte Asset Administration Shell. Sie stattet jedes physische Bauteil mit einer standardisierten Datenstruktur aus und übersetzt proprietäre Herstellerinformationen in ein universelles Format. Organisiert werden die Informationen in Submodellen, die sich mit den Kapiteln eines Buches vergleichen lassen. Sie enthalten beispielsweise technische Dokumentationen, Betriebshistorien oder CO₂-Werte. Der Austausch läuft über standardisierte Schnittstellen innerhalb dezentraler Datenräume wie Catena-X oder Manufacturing-X, wobei der Zugriff feingranular geregelt ist. Montagehinweise können öffentlich einsehbar sein, während Konstruktionsdetails oder Lieferantenpreise geschützt bleiben. Die Daten werden sicher im Unternehmen aufbewahrt und nur bei berechtigter Anfrage extern bereitgestellt.
Der digitale Produktpass macht aus der Kür eine Pflicht
Was lange als Effizienzmaßnahme galt, wird nun zur Compliance-Anforderung. Die EU-Ökodesign-Verordnung für nachhaltige Produkte schreibt den digitalen Produktpass schrittweise für immer mehr Kategorien vor. Für Batterien greift die Pflicht ab 2027, bis 2029 folgen unter anderem Textilien und Elektronik. Der technische Weg dorthin ist weniger spektakulär als viele Unternehmen befürchten. Die geforderten Angaben zu Materialherkunft, Kreislauffähigkeit und Product Carbon Footprint lassen sich in einer bestehenden Asset Administration Shell als weiteres Submodell einpflegen. Eine parallele Softwarelandschaft ist dafür nicht nötig.
Das ERP-System schließt die Datenlücken
Damit schließt sich der Kreis zur Bitkom-Erhebung. Die Daten, die 57 Prozent der befragten Industrieunternehmen nach eigener Aussage vermissen, existieren in den meisten Fällen bereits. Sie liegen allerdings unstrukturiert und verteilt über Systeme und Abteilungen vor. Materialstämme, Stücklisten, Chargen- und Lieferanteninformationen, Zertifikate und Nachhaltigkeitskennzahlen entstehen im operativen Tagesgeschäft und laufen im ERP-System zusammen. ERP für digitale Zwillinge verbindet Stamm- und Transaktionsdaten aus dem ERP-System mit Sensordaten aus der Werkshalle sowie Konstruktionsparametern aus CAD- und PLM-Systemen. Die Daten fließen dabei in beide Richtungen. Parameter aus dem ERP-System speisen den Zwilling. Dessen Echtzeitdaten lösen umgekehrt eine Materialbestellung im ERP aus. Die zentrale Unternehmenssoftware wird so von einer Verwaltungslösung zur Daten- und Steuerungsplattform.
