Digitale Zwillinge & IoT im Herzen von AWS: Auf dem Weg zur intelligenten Fabrik

Auf dem Weg in eine neue Ära der vernetzten Industrie

An der Schnittstelle zwischen der physischen und der virtuellen Welt verändern die digitalen Zwillinge desindustriellen IoT (IIoT) die Art und Weise, wie Unternehmen ihre Operationen planen, überwachen und optimieren, grundlegend.

Und im Zentrum dieser Revolution? Die Cloud-Dienste von AWS (Amazon Web Services), die heute die Schaffung von digitalen Zwillingen in der Industrie in großem Maßstab ermöglichen, die mit Echtzeitdaten aus dem Feld verbunden sind.

Der Zweck dieses Artikels ist es, zu verstehen, wie IoT und digitale Zwillinge innerhalb von AWS interagieren und warum diese Konvergenz für IIoT-Lösungsintegratoren unumgänglich ist.

I. Digitaler Zwilling: Wozu dient er und wie macht ihn das IoT möglich?

Definition eines digitalen Zwillings

Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Duplikat eines physischen Vermögenswertes, das von IoT-Sensoren und anderen Datenquellen gespeist wird. Er kann Echtzeit-, historische oder simulierte Daten kombinieren, um ein vergangenes, gegenwärtiges oder zukünftiges Verhalten zu modellieren.

Darüber hinaus ermöglicht es die Simulation, Visualisierung, Überwachung und Optimierung des Zustands einer Anlage, eines Prozesses oder sogar einer ganzen Industrieanlage. Konkret bedeutet dies, dass es sich um digitale Zwillinge von Industrieanlagen, Produktionslinien oder sogarLogistikumgebungen handelt.

Die grundlegende Rolle des IoT

Das IoT spielt eine zentrale Rolle bei der Echtzeitversorgung des digitalen Zwillings, obwohl es sich auch auf andere industrielle Datenquellen stützen kann.

Es sind die angeschlossenen Sensoren, die an den Geräten oder in der Infrastruktur positioniert sind, die :

1. Erfassen Felddaten in Echtzeit (Temperatur, Vibrationen, Position, Betriebsstatus usw.),
2. Übertragen sie in die Cloud,
3. Ermöglichen die Synchronisierung des virtuellen Zwillings mit dem tatsächlichen Verhalten.

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Zum Beispiel kann ein Bluetooth Low Energy (BLE) Sensor von ELA Innovation, der an einem Schaltschrank angebracht ist, den Feuchtigkeitsgehalt in Echtzeit überwachen. In AWS zeigt der digitale Zwilling des Schranks die Entwicklung der Daten an und warnt, wenn eine Abweichung festgestellt wird.

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II. Vom Sensor zum digitalen Zwilling: was AWS ermöglicht

Amazon Web Services (AWS) hat eine Reihe von Dienstleistungen für das industrielle IoT und die digitale Modellierung zusammengestellt. Diese Bausteine werden zu einer robusten, skalierbaren und sicheren Cloud-Umgebung zusammengesetzt.

Die wichtigsten AWS-Dienste für IoT & digitale Zwillinge

• AWS IoT Core: Verbindet Objekte mit der Cloud auf sichere und skalierbare Weise. Unterstützt MQTT-, HTTPS- oder LoRaWAN-Streams.
• AWS IoT SiteWise: sammelt und strukturiert industrielle Daten von Geräten (Automaten, Sensoren, Gateways).
• AWS IoT TwinMaker: Ermöglicht die Zusammenstellung und Visualisierung von digitalen Zwillingen durch die Verknüpfung von importierten 3D-Szenen mit Echtzeit- und historischen Datenquellen.
• Amazon SageMaker: zur Entwicklung und zum Training maßgeschneiderter KI-Modelle anhand der Daten des Zwillings (z.B. Erkennung komplexer Anomalien).

Eine Cloud-Architektur für die Industrie

AWS bietet ein interoperables Ökosystem, in dem Felddaten (über Sensoren) :

• standardisiert und historisiert werden.
• Versorgung interaktiver 3D-Visualisierungen (digitale Zwillinge)
  • Dabei ist 3D ein Vorteil für komplexe Fälle (Infrastruktur, Verfahren, Sicherheit), aber ein Zwilling kann auch rein datengesteuert oder tabellarisch bleiben.
• Auslösen von Warnungen, Automatisierungen oder Vorhersagen durch KI.

III. Was Integratoren mit digitalen Zwillingen in AWS gewinnen können

Digitale Zwillinge: ein strategischer Hebel für Ihre Industriekunden

• Vorbeugung von Ausfällen durch Echtzeit- und prädiktive Analysen,
• Reduzieren Sie die Betriebskosten durch Optimierung der Wartung,
• Szenarien virtuell testen, bevor Sie physisch handeln,
• Zentralisierung von Daten aus mehreren Quellen in einer einzigen einheitlichen Schnittstelle.

Digitale Zwillinge: Integrative Vorteile

• AWS bietet API-first-Tools, um maßgeschneiderte Lösungen zu erstellen.
• Die BLE-Sensoren kommunizieren lokal mit einem Gateway, das ihre Daten in MQTT-Streams umwandelt, die an AWS IoT Core übertragen werden.
• Die Kombination von Sensoren und digitalen Zwillingen wird zu einem differenzierenden Baustein in Ihrem Angebot.

Industrie 4.0: AWS, digitale Zwillinge und IoT

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination aus intelligenten Sensoren, digitalen Zwillingen und der AWS-Cloud-Infrastruktur eine zuverlässige Wertschöpfungskette für industrielle Daten ermöglicht. Es handelt sich nicht mehr um eine Zukunftsvision, sondern um eine konkrete Umsetzung im Dienste der betrieblichen Leistung.

Die Integration von autonomen BLE-Sensoren, MQTT-Gateways und AWS-Diensten bildet eine bewährte technologische Grundlage für die Entwicklung von skalierbaren, interoperablen und wartbaren Industrielösungen.

ELA Innovation bietet eine Reihe von robusten industriellen Bluetooth-Sensoren, die für anspruchsvolle industrielle Umgebungen entwickelt wurden und leicht in Cloud-Architekturen wie AWS IoT integriert werden können.

FAQ – Digitale Zwillinge und IoT in AWS

Was ist der Unterschied zwischen einem digitalen Zwilling und einer einfachen Visualisierung von IoT-Daten?

Ein digitaler Zwilling repräsentiert dynamisch einen physischen Vermögenswert mit seinen Beziehungen, seiner Geschichte und seinen Verhaltensweisen. Er zeigt nicht nur Daten an, sondern strukturiert und simuliert diese auch.

Warum sollten Sie AWS für den Einsatz von industriellen digitalen Zwillingen verwenden?

AWS bietet eine kohärente Reihe von Cloud-Diensten (IoT Core, TwinMaker, SiteWise, SageMaker), die die Erstellung, Visualisierung und Nutzung von digitalen Zwillingen im industriellen Maßstab erleichtern.

Welche Sensoren können Sie verwenden, um einen digitalen Zwilling in AWS zu versorgen?

Bluetooth Low Energy Sensoren wie die von ELA Innovation, die mit MQTT oder AWS IoT Core Gateways kompatibel sind, ermöglichen es, zuverlässige Felddaten zu sammeln und zu übertragen, selbst in schwierigen Industrieumgebungen.