Digitaler Zwilling
SHELLS-Teilprojekt Hochschule Offenburg
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Peter Treffinger, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
peter.treffinger@hs-offenburg.de
Prof. Dr.-Ing. Christian Ziegler, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
christian.ziegler@hs-offenburg.de
Prof. Dr.-Ing. Andreas Schneider, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
andreas.schneider@hs-offenburg.de
Dipl.-Ing. (FH) Jens Glembin, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
jens.glembin@hs-offenburg.de
Bora Kamaci, M. Sc., Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
kemal.kamaci@hs-offenburg.de
Jonas Rudolph, M. Sc., Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M +V)
jonas.rudolph@hs-offenburg.de
Laborschwerpunkt
Im Maschinenlabor werden Funktionsprinzipien von Maschinen durch ein interdisziplinäres Lehrenden-Team aus unterschiedlichen Fachdisziplinen beleuchtet (z. B. Mechanik, Maschinendynamik und Thermofluiddynamik bei Fluidenergiemaschinen). Für die dazu genutzten Lehrlabor- und Experimentalprüfstände wurden bereits Funktionsmuster von Digitalen Zwillingen (beispielsweise von Ventilatoren, Verdichter und Pumpen) umgesetzt, um den Studierenden neben Präsenzversuchen virtuelle Versuche zu ermöglichen. Daran wird für die Weiterentwicklung angeknüpft: Für die hybriden Laborveranstaltungen werden Digitale Zwillinge entwickelt, die standortübergreifend mit geeigneten Webschnittstellen zur Verfügung gestellt werden und für deren Umsetzung Best-Practice-Anleitungen erarbeitet werden. Der Webzugriff ermöglicht das flexible Arbeiten im Rahmen des Studiums. Digitale Zwillinge sollen dabei nicht nur Werkzeuge zum Erwerb von Fachkompetenz sein, sondern als Anschauungsbeispiele Digitalisierung insbesondere im industriellen Kontext begreifbar machen. Dazu werden auch für die Curricula notwendige Bausteine abgeleitet, die dann in diese einfließen.
Physikalischer Zwilling und Digitaler Zwilling eines Laborprüfstandes
Die Lehrveranstaltung der Hochschule Offenburg beinhaltet Seminare, Übungen und Laborveranstaltungen. In den Seminaren wird der theoretische Hintergrund beleuchtet. Da ein digitaler Zwilling ein „virtuelles Modell“ ist, bildet ein Schwerpunkt des Seminars eine Einführung in Modellbildung und Simulation. Diese Thematik wird auch aus Sicht der Industrie erläutert, die mit Hilfe von digitalen Zwillingen die Wertschöpfung durch Modellierung und Simulation in der Industrie erhöhen will. Im Hinblick auf die Zusammenarbeit zwischen Zulieferern und Systemintegratoren sind dabei standardisierte Schnittstellen von großer Bedeutung. Durch Übungen, in denen noch relativ überschaubare Modellierungsaufgaben umgesetzt werden, wird dies vertieft und die Diskussion zu den weitaus komplexeren digitalen Zwillingen der Laborprüfstände vorbereitet.
Im Kontext von Industrie 4.0 wird der digitale Zwilling als Schlüsselkomponente gesehen. Studierende stellen sich hierbei einer Reihe von Fragen: Was ist ein Digitaler Zwilling eigentlich? Wozu sind Digitale Zwillinge nützlich? Wie und mit welchen Methoden werden Digitale Zwillinge erstellt? Das Gabler Wirtschaftslexikon gibt eine Antwort auf die erste Frage: „Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Modell z. B. eines Prozesses, eines Produkts oder einer Dienstleistung, welches die reale und virtuelle Welt verbindet.“
 Radialkompresser und virtuelles Abbild |
Häufig wird die erstmalige Erwähnung des Begriffes Digitaler Zwilling der amerikanischen Weltraumagentur NASA zugeschrieben. Digitale Zwillinge von Weltraumfahrzeugen sind sehr komplex. Um Studierende und Interessierte an die Thematik heranzuführen, arbeitet die Hochschule Offenburg daher an Digitalen Zwillingen von Laborprüfständen. |
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Seminar Digitale Zwillinge
Die Lehrveranstaltung Seminar Digitale Zwillinge (Hochschule Offenburg) ist für die Studierenden allen SHELLS-Projektpartner geöffnet.
