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27.04.26
Digitaler Zwilling in der Produktentwicklung: Vom CAD-Modell zur intelligenten Simulation
Die Komplexität moderner Produkte steigt – und mit ihr die Anforderungen an Entwicklungsprozesse. Physische Prototypen allein reichen nicht mehr aus, um alle Varianten, Belastungsszenarien und Betriebsbedingungen abzudecken. Genau hier setzt der Digitale Zwilling an: als virtuelle Repräsentation, die Geometrie, Physik und Betriebsdaten in einem Modell vereint.
Für Industrieunternehmen ist der Digitale Zwilling kein Zukunftsthema mehr. Er ist ein konkretes Werkzeug, das Entwicklungszeiten verkürzt, Prototypenkosten senkt und die Produktqualität messbar steigert.
Was unterscheidet den Digitalen Zwilling vom CAD-Modell?
Ein CAD-Modell beschreibt die Geometrie eines Produkts – Maße, Toleranzen, Materialien. Der Digitale Zwilling geht deutlich weiter. Er integriert Simulationsergebnisse, Fertigungsinformationen und im Idealfall auch Betriebsdaten aus dem Feld.
Konkret bedeutet das: Während ein CAD-Modell in NX zeigt, wie ein Bauteil aussieht, zeigt der Digitale Zwilling zusätzlich, wie es sich unter Belastung verhält, wo thermische Hotspots entstehen und wie es altert. Simcenter liefert die physikalischen Simulationen, Teamcenter verknüpft alle Daten in einer durchgängigen Plattform.
Drei Reifegrade des Digitalen Zwillings
Geometrischer Zwilling: Die Basis bildet ein vollständig parametrisiertes 3D-Modell mit allen relevanten Fertigungsinformationen. Versionierung und Datenkonsistenz stellt Teamcenter sicher. Dieser Reifegrad ist für viele Unternehmen der realistischste Einstieg.
Simulierter Zwilling: Auf dem geometrischen Modell aufbauend, ergänzen Simulationsdaten das Bild. Strukturmechanik, Thermik, Strömung oder NVH-Analysen in Simcenter machen das physikalische Verhalten sichtbar – lange bevor ein Prototyp existiert.
Vernetzter Zwilling: In der höchsten Ausbaustufe fließen Sensordaten aus dem Betrieb zurück ins Modell. Plattformen wie MindSphere erfassen diese Daten und ermöglichen Abgleiche zwischen Simulation und Realität. So entstehen lernfähige Modelle, die Wartungsbedarf vorhersagen und Produktverbesserungen anstoßen.
Konkreter Nutzen: Was bringt der Digitale Zwilling?
Ein mittelständischer Maschinenbauer, der von drei physischen Prototypen auf einen reduziert, spart typischerweise 60 % der Prototypenkosten und 25 % der Entwicklungszeit. Das sind keine theoretischen Werte – das sind Größenordnungen, die Unternehmen in der Praxis erreichen.
Darüber hinaus steigt die Absicherungstiefe. Weil virtuelle Tests schneller und günstiger sind als physische, können Ingenieure mehr Varianten und Lastfälle prüfen. Das Ergebnis: robustere Produkte, weniger Feldausfälle und zufriedenere Kunden.
Im Bereich Nachhaltigkeit bietet der Digitale Zwilling ebenfalls Hebel. Materialverbrauch, Energieeffizienz und Recyclingfähigkeit lassen sich virtuell bewerten und optimieren – ein wachsender Wettbewerbsfaktor, gerade im Automotive- und Medizintechnik-Bereich.
Voraussetzungen für den Einstieg
Der Digitale Zwilling erfordert kein Millionenbudget. Er erfordert eine solide digitale Basis und einen klaren Plan.
Durchgängiges Datenmanagement: Teamcenter als zentrale PLM-Plattform stellt sicher, dass CAD-Daten, Simulationsergebnisse und Stücklisten konsistent und versioniert vorliegen. Ohne diese Grundlage bleibt der Digitale Zwilling ein Flickwerk aus Einzeldateien.
Integrierte Simulationstools: Simcenter, NX Nastran oder Partner-Lösungen wie Altair müssen nahtlos in den Entwicklungsprozess eingebettet sein. Isolierte Simulationen, deren Ergebnisse per E-Mail verschickt werden, bremsen den Nutzen aus.
Kompetenz im Team: Simulationsmethoden richtig anzuwenden und Ergebnisse korrekt zu interpretieren, erfordert Erfahrung. Schulungen und Begleitung durch erfahrene Partner beschleunigen den Aufbau dieser Kompetenz.
Wie die d.u.h.Group Sie begleitet
Der Weg zum Digitalen Zwilling ist individuell. Er hängt von Ihrer bestehenden IT-Landschaft, Ihren Produkten und Ihrem Reifegrad in der Simulation ab. Die d.u.h.Group unterstützt Sie in jeder Phase: von der PLM-Implementierung mit Teamcenter über Simulationsdienstleistungen mit Simcenter bis zur Schulung Ihrer Teams.
Mit über 35 Jahren Erfahrung als autorisierter Siemens-Partner und Projekterfahrung aus über 10 Branchen kennen wir die typischen Hürden – und die Abkürzungen. Gemeinsam entwickeln wir einen Fahrplan, der zu Ihrem Unternehmen passt.
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Fazit
Die Entscheidung zwischen Teamcenter und SAP PLM ist keine Frage von besser oder schlechter. Es ist eine Frage des Schwerpunkts. Unternehmen mit starkem Engineering-Fokus profitieren von Teamcenter. Unternehmen mit SAP-zentrierter IT-Landschaft finden in SAP PLM eine logische Ergänzung. Und für viele ist die Kombination beider Systeme der optimale Weg.
Die d.u.h.Group berät Sie herstellerneutral auf Basis Ihrer konkreten Anforderungen. Als autorisierter Siemens-Partner kennen wir Teamcenter bis ins Detail – und wissen gleichzeitig, wo SAP die bessere Antwort ist. Gemeinsam finden wir die Lösung, die zu Ihrem Unternehmen passt.
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