Tablet mit Smart-Industrial-Dashboard vor Roboterarmen – Visual zum Digitalen Zwilling in der Produktion

Kompetenzzentrum Digitaler Zwilling.NRW

Im Projekt Kompetenzzentrum Digitaler Zwilling.NRW werden derzeit die infrastrukturellen Grundlagen geschaffen, um den digitalen Zwilling verständlich aufzubereiten, zu erproben und perspektivisch nutzbar zu machen – zunächst in Form von Demonstratoren und Inhalten für unterschiedliche Zielgruppen.


Was versteht man unter dem Digitalen Zwilling?

Transparente Anzeige mit CAD-Modell einer Welle in der Fertigung – Visualisierung zum Digitalen Zwilling (Projektaufbau in NRW).

Ein Digitaler Zwilling ist das virtuelle Abbild eines Produkts, Prozesses oder Systems. Echtzeit- und Historien­daten werden mit Modellen verknüpft, um Abläufe zu verstehen, zu simulieren und zu verbessern – von der Planung über die Fertigung bis zur Qualitätssicherung. In der Metallverarbeitung kann das helfen, Rüstzeiten zu verkürzen, Prozessstabilität zu erhöhen und Ressourcen gezielt einzusetzen.

  • Transparenz und objektive Entscheidungsgrundlagen
  • Simulation vor Umsetzung – Risiken reduzieren
  • Datenbasis für Qualität & Effizienz
  • Beitrag zu Energie-/Materialeffizienz

Forschung & Innovation – was entsteht in NRW?

Wir bauen Schritt für Schritt eine gemeinsame Forschungsinfrastruktur auf: Eine vernetzte Lernumgebung, Datenpfade von Edge bis Cloud sowie anschauliche Demonstratoren in Zerspanung und Additiver Fertigung. Ziel ist, Fragestellungen unter realen Bedingungen zu untersuchen und Ergebnisse als Grundlage für weitere Arbeiten aufzubereiten. Veröffentlichungen, Standards und der Übertrag in Folgeschritte sind vorgesehen – derzeit in Erarbeitung.

Digitale Zwillinge benötigen verlässliche, interoperable Datenketten. Im Projekt werden Schnittstellen, Datenmodelle und sichere Architekturen spezifiziert und erprobt – mit Blick auf Übertragbarkeit in heterogene Umgebungen. Diese Arbeiten laufen an und werden fortlaufend konsolidiert.

Sobald Demonstratoren und Inhalte belastbar vorliegen, werden erste Pilotierungen, Veranstaltungen und Veröffentlichungen folgen. Die Ausgestaltung erfolgt iterativ; Interessierte können ihr generelles Interesse hinterlegen und werden informiert, wenn konkrete Formate entstehen.


Beispielhafte Einsatzfelder

Prozessoptimierung in der Zerspanung

Parameter und Abläufe vorab digital prüfen – Anläufe beschleunigen, Stabilität erhöhen.

Qualität näher an den Prozess

Abweichungen früh erkennen, Prüfaufwände gezielt planen.

Virtuelle Inbetriebnahme

Abläufe und Programme digital erproben, Stillstände reduzieren.

AM + Fräsen als Prozesskette

Hybride Ketten durchgängig abbilden, Optionen bewerten.

CO₂-Bilanz im Prozess

Verbrauchsdaten für LCA aufbereiten, Stellhebel identifizieren.

Service & Wartung

Zustandsdaten nutzen, Einsätze planbarer machen.


Wissenstransfer & Qualifizierung

Ein zentrales Ziel ist, komplexe Inhalte zum Digitalen Zwilling zielgruppengerecht aufzubereiten – wissenschaftlich, industriell und didaktisch. Geplant ist, Ergebnisse aus der Infrastrukturarbeit und aus Demonstratoren so aufzubereiten, dass sie später für Weiterbildung und Schulungen nutzbar werden (z. B. Hybrid-Learning, modulare eLearning-Bausteine, Zertifikatskurse). Während der Aufbauphase werden Grundlagen, Inhalte und Formate konzipiert.


Partner & Netzwerk

Im Projekt arbeiten Partner aus Forschung, Industrie und Bildung zusammen – u. a. Fraunhofer IPT, RWTH Aachen (WZL), ModuleWorks, gemineers und die Nachwuchsstiftung Maschinenbau. Assoziierte Partner aus Verbänden und Kammern unterstützen das Projektvorhaben.

Logo ModuleWorks

Projektkoordinator

Logo Fraunhofer IPT

Logo MTI – RWTH Aachen University
Logo gemineers

Logo Nachwuchsstiftung Maschinenbau

Nachhaltigkeit im Blick

  • CO & Energie: Daten aus Prozessen schaffen Transparenz – Basis für spätere Maßnahmen zur Emissions- und Energie­reduzierung.
  • Ressourceneffizienz: Material- und Standzeitdaten unterstützen fundierte Optimierungen.
  • Kreislauf & Lebenszyklus: Digitale Daten erleichtern Reparatur, Aufbereitung und Wiederverwendung.

Förderhinweis

Das Forschungsprojekt »DZ.NRW – Kompetenzzentrum DigitalerZwilling.NRW« wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des EFRE/JTF-Programms NRW 2021-2027 gefördert.

Förderhinweis: Kofinanziert von der Europäischen Union – Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.

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