Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine großartige Idee für die Zuweisung in Ihrem Gepäckfördersystem (BHS) und könnten diese an einem digitalen 3D-Modell testen, um zu sehen, ob sie in der realen Welt funktionieren würde. Digitale Zwillinge für Flughäfen machen dies uneingeschränkt möglich!
Hinweis: Dieser Text wurde ursprünglich auf Englisch verfasst und mithilfe von KI übersetzt.
Von Per Engelbrechtsen
Es ist leicht zu erkennen, warum digitale Zwillinge für Unternehmen immer wichtiger werden und warum viele Flughäfen und andere Branchen diese Technologie einführen. Digitale Kopien von Systemen geben Flughäfen die Möglichkeit, Entscheidungen innerhalb eines Datenmodells zu treffen, die Ergebnisse zu analysieren und die Resultate zu optimieren – und das alles, indem sie das Systemlayout (den digitalen Zwilling) als Geschichtenerzähler nutzen.
„Einfach ausgedrückt ist ein digitaler Zwilling eine digitale Nachbildung oder eine digitale Überlagerung eines physischen Assets oder Betriebs. Diese digitale Darstellung oder dieses virtuelle Modell repliziert die Leistung des Assets und ermöglicht es dem Ersteller des digitalen Zwillings, zu bestimmen, wo das Asset – sei es ein Triebwerk, eine Turbine, ein Fahrzeug oder ein BHS – gut funktioniert und wo es weiter verbessert werden kann.
Denken Sie an Google Maps, wo Sie eine bestimmte Straße und ihre Verkehrsdichte finden können. Dies ist eine digitale Darstellung einer tatsächlichen Straße und der Verkehrsdichte, der sie in Echtzeit ausgesetzt ist. Man könnte sagen, es ist ein digitaler Zwilling der Straße.
Auf die gleiche Weise kann eine digitale Darstellung des Flughafen-BHS erstellt werden, um einen vollständigen Überblick und ein Verständnis dafür zu erhalten, wie das tatsächliche System und die Prozesse in der physischen Welt aussehen und funktionieren. Die Replikation von Abläufen in einer digitalen Umgebung bedeutet, dass BHS-Betreiber über größere Kapazitäten für die Optimierung, die Erkennung von Systemanomalien und die vorausschauende Wartung verfügen.
In Zukunft werden diese digitalen Assets genauso wichtig sein wie die physischen Assets.
Ein digitaler Zwilling ist eine Kombination aus zwei Komponenten: Daten und einer Darstellung des jeweiligen Systems. Die Darstellung kann je nach Lösungsanbieter zwei- oder dreidimensional sein.
Die Daten fügen eine visuelle Ebene über der Darstellung hinzu, um Informationen für das mit dem Betrieb des Systems betraute Personal verständlich zu machen. Diese aus den Daten entnommenen Ebenen könnten aus Informationen über Temperatur, Vibrationen, Stromverbrauch, mechanischen und elektrischen Zustand sowie Systemdurchsatz bestehen. Ein äußerst wertvolles Merkmal des digitalen Zwillings ist, dass er durch verschiedene Filter beobachtet werden kann. BHS-Experten könnten das gesamte Gepäckfördersystem beobachten und sich beispielsweise nur auf den Stromverbrauch konzentrieren.
Es mag ähnlich wie SCADA (das Supervisory Control and Data Acquisition System) klingen, aber der digitale Zwilling bietet ein viel höheres Maß an Informationen und Perspektiven.
Digitale Zwillinge verwenden sowohl historische als auch Echtzeitdaten, die von verschiedenen Quellen innerhalb des physischen Systems erfasst werden.
In der Flughafenumgebung werden die Daten mithilfe intelligenter Sensoren und Kameratechnik erfasst, die systematisch entlang des BHS platziert werden, um Informationsspeicher aufzubauen. Rohdaten werden vom System erfasst – wie z. B. Temperatur, Vibrationen, Stromverbrauch, Verarbeitungsgeschwindigkeit, Alarme, Ereignisse und mehr – SCADA- und IoT-Plattformen.
Die Daten, die vor Ort am Flughafen erfasst werden, werden sicher in Echtzeit an ein Data Warehouse gestreamt. Von hier aus werden sie durch die Fähigkeiten und das Know-how des BHS-Anbieters angereichert und durch hochentwickelte Visualisierungssoftware geleitet.
Zunehmend werden Datenanalysen, maschinelles Lernen und prädiktive Analysetools verwendet, um Muster über die Systemleistung in bestimmten Situationen aufzudecken, wodurch Vorhersagen sowohl auf Betriebs- als auch auf Geräteebene ermöglicht werden, um das System zu optimieren. Die in der Plattform erfassten Informationen gehen nie verloren und stehen für das nächste Upgrade oder die nächste Simulation zur Verfügung.
Die durch diese Modellierungstools erfassten Daten erzeugen die digitale Darstellung des Systems und seiner Teile. Das Ergebnis ist ein digitaler Zwilling – eine Version des Gepäckfördersystems, die in 3D nachgebildet wurde.
Durch den Aufbau eines digitalen Zwillings können BHS-Experten ein virtuelles Verständnis ihrer physischen Systeme gewinnen, das zu zahlreichen Systemoptimierungen führen kann.
Diese Vorteile machen einen digitalen Zwilling so effektiv:
Forecast-Szenarien: Der digitale Zwilling fungiert als Spiegelbild seines physischen Äquivalents und ermöglicht Simulationen, um die Systemleistung und -optimierung sicherzustellen. (Diese oben erwähnte Zuweisungsidee kann beispielsweise in der virtuellen Nachbildung des BHS auf die Probe gestellt werden.) Das Management hat eine echte Möglichkeit, zukünftige Produktions- und Optimierungsszenarien zu untersuchen und zu beobachten, wie sich seine Strategien auf dem Bildschirm abspielen.
Verbesserte Abläufe: Gepäckflüsse können in Echtzeit analysiert und optimiert werden. Der Zwilling kann rezirkulierende Gepäckstücke, manuell codierte Gepäckstücke, falsch behandelte Gepäckstücke und Engpässe aufdecken, um ein tieferes Verständnis dafür zu erhalten, wie der Fluss und die Prozesse geändert, verbessert und optimiert werden können.
Vorausschauende Wartung: Eine digitale Darstellung des BHS kann auch mögliche zukünftige Probleme innerhalb des Systems vorhersagen und potenzielle Probleme hervorheben, bevor sie zu einem Problem werden. Der digitale Zwilling zeigt bestimmte Elemente des Systems, die Aufmerksamkeit benötigen, lenkt den Fokus des Wartungspersonals und spart Zeit. Und letztendlich wird die gesamte System-Ausfallzeit reduziert.
Vollständige Transparenz: Die digitale Zwillings-Technologie repliziert das reale System in 3D und dynamisch, sodass es sowohl lokal als auch remote angezeigt werden kann, um sicherzustellen, dass kritische operative Entscheidungen in Echtzeit getroffen werden. Sie bietet eine detaillierte Echtzeitansicht dessen, was im physischen System vor sich geht. Sie kann dem Bediener mitteilen, wie das BHS arbeitet und wie es das Gepäck verarbeitet, und bietet so Transparenz im gesamten System.
Verbesserte Entscheidungsfindung: Durch die Bereitstellung von Systemtransparenz kann der digitale Zwilling eine bessere Entscheidungsfindung ermöglichen. Er hat das Potenzial, isolierte, langsame oder verzögerte und reaktive Entscheidungen zu verhindern. Er ermöglicht die Zusammenarbeit aller Beteiligten, da er eine ganzheitliche Systemansicht und -herangehensweise bietet.
Während das Konzept eines „digitalen Zwillings“ sehr futuristisch klingt, wird es in der Tat schnell zu einer sehr realen Lösung für den heutigen Betrieb von Gepäckfördersystemen. Viele Branchen, darunter auch Flughäfen, passen die Technologie an ihre bestehenden Systeme an und stellen fest, dass ihre prädiktiven virtuellen Simulationsfähigkeiten erhebliche Vorteile für die betriebliche Transparenz bieten. Der digitale Zwilling kann zu einer „Single Source of Truth“ für die Abläufe des Flughafens sowie die Überwachung und Steuerung von Assets werden und Kontextualisierung und Business Intelligence bieten. Die Freiheit, Erkenntnisse durch die Simulation verschiedener Strategien zu gewinnen, ohne einen Cent ausgeben oder das Risiko eingehen zu müssen, eine ineffiziente Strategie zu wählen, muss für jeden Flughafen heute ein geschäftliches Muss sein.
