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Digitale Zwillinge in Interaktion mit Menschmodellen

Potenziale und Herausforderungen
  • Marc Neumann , Robin Remus , Maike Sauerhoff , Andreas Lipphaus , Eike Uttich , Christian Sure , Johanna Baier , Marcel Bartz and Beate Bender
Published/Copyright: April 16, 2020
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 115 Issue s1

Kurzfassung

Der Digitale Zwilling gewinnt in der Produktentwicklung zunehmend an Bedeutung. Während der Fokus bislang auf der digitalen Abbildung von Eigenschaften technischer Produkte oder Prozesse liegt, greift diese Interpretation für solche Systeme zu kurz, die mit dem Menschen interagieren. Im vorliegenden Beitrag werden anhand ausgewählter Forschungsprojekte Potentiale der Kopplung menschbezogener Modelle mit Digitalen Zwillingen aufgezeigt und aktuelle Herausforderungen diskutiert.

Dr.-Ing. Marc Neumann, geb. 1982, hat an der Ruhr-Universität Bochum Maschinenbau studiert und am Lehrstuhl für Produktentwicklung im Fachbereich Methodische Produktentwicklung promoviert. Am selben Lehrstuhl hält er derzeit die Stelle des Oberingenieurs inne und ist Leiter der beiden Forschungsschwerpunkte Biomechatronik und Smarte Systeme.

Robin Remus, M. Sc., geb. 1991, hat an der Ruhr-Universität Bochum Maschinenbau studiert und arbeitet als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Produktentwicklung im Fachbereich Biomechatronik. Im Rahmen seiner Promotion beschäftigt sich Herr Remus mit der simulationsgestützten Untersuchung der Wirkungen und Wirkmechanismen von Orthesen auf die Lendenwirbelsäule.

Maike Sauerhoff, M. Sc., geb. 1988, hat nach dem Bachelorstudium in Medizintechnik an der FH Gelsenkirchen ein Masterstudium in Maschinenbau an der Ruhr-Universität Bochum absolviert. Sie ist am Lehrstuhl für Produktentwicklung als Wissenschaftliche Mitarbeiterin tätig und beforscht im Forschungsschwerpunkt Biomechatronik die Implantateinheilung von Hüftendoprothesen.

Andreas Lipphaus, M. Sc., geb. 1990, arbeitet nach abgeschlossenem Maschinenbaustudium als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Biomechanik am Lehrstuhl für Produktentwicklung und studiert parallel dazu Medizin an der Ruhr-Universität Bochum. Im Rahmen der Promotion entwickelt er Simulationsmethoden der Frakturheilung zum Einsatz in der Implantatentwicklung und der Kinderorthopädie.

Eike Uttich, M. Sc., geb. 1993, hat an der Ruhr-Universität Bochum Maschinenbau studiert und arbeitet als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Produktentwicklung. Im Rahmen seiner Tätigkeit ist er an der Entwicklung eines Gangtrainers für die neurologische Rehabilitation beteiligt.

Christian Sure, M. Sc., geb. 1986, hat an der Ruhr-Universität Bochum sein Masterstudium im Studiengang Maschinenbau absolviert. Als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Produktentwicklung unterstützt er den Fachbereich Biomechatronik und forscht an neuen Ansätzen zur echtzeitfähigen Differenzierung des Muskelkontraktionszustands im Unterarm auf Basis von OEMG-Messsignalen.

Johanna Baier, M.Sc., geb. 1989, hat an der Technischen Universität München Maschinenbau mit Schwerpunkt Medizintechnik studiert. Als Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Produktentwicklung der Ruhr-Universität Bochum arbeitet sie im Fachbereich Biomechatronik und promoviert zu neuen Verfahren der Funktionellen Elektrostimulation für die neurologische Rehabilitation. Parallel dazu studiert sie im aktuell letzten Studienjahr an der Ruhr-Universität Bochum Humanmedizin.

Dr.-Ing. Marcel Bartz, geb. 1984, hat an der Ruhr-Universität Bochum Maschinenbau studiert und am Lehrstuhl für Produktentwicklung der Ruhr-Universität Bochum zum Transfer des muskuloskelettalen Leichtbaus auf offene kinematische Ketten promoviert. Am Lehrstuhl leitet er den Forschungsschwerpunkt Bionische Systemkonzeption.

Prof. Dr.-Ing. Beate Bender leitet den Lehrstuhl für Produktentwicklung seit Juli 2013 und war von April 2015 bis Mai 2019 geschäftsführende Direktorin des Instituts Produkt und Service Engineering der Ruhr-Universität Bochum. Weiterhin ist Prof. Bender seit April 2015 Mitglied des Direktoriums des Instituts für Unternehmensführung (ifu) der RUB und wurde im Juli 2015 als Mitglied in den Beirat der Alwin Reemtsma-Stiftung berufen. Seit Juli 2017 ist Prof. Bender stellvertretendes Mitglied des Senats der Ruhr-Universität. Als Mitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung sowie der Design Society ist sie national und international vernetzt.

Online erschienen: 2020-04-16
Erschienen im Druck: 2020-04-07

© 2020, Carl Hanser Verlag, München

Articles in the same Issue

  1. Inhalt/Contents
  2. Inhalt
  3. Leitartikel
  4. Digitaler Zwilling – Stand der Technik
  5. Aus der Industrie
  6. Entwicklung und Betrieb Digitaler Zwillinge
  7. Mit flexibler Architektur zum Digital Twin
  8. Die Auflösung der Automatisierungspyramide
  9. Digitalisierung und Digitaler Zwilling im Realitäts-Check
  10. The Digital Twin – A Critical Enabler of Industry 4.0
  11. Digitaler Zwilling für die Produktionstechnik – auf die Nutzung kommt es an
  12. Digital Twin für maximale Cyber Security
  13. Simulationsplattform für Automatisierungslösungen
  14. Digitaler Zwilling in der Fertigung
  15. Digital Twin und PLM als Teil der Unternehmensstrategie
  16. Kinematisierung Digitaler Zwillinge mittels historischer Daten aus dem Product Lifecycle Management
  17. Digitaler Zwilling und Produktion 4.0
  18. Kein Digital Twin ohne digitale Durchgängigkeit
  19. Positionspapier
  20. WiGeP-Positionspapier: „Digitaler Zwilling“
  21. Produktentwicklung
  22. MBSE-Entwicklungsfähigkeit für Digitale Zwillinge
  23. Digitale Zwillinge und Digitale Zwillingspaare im Kontext des Digital Engineerings
  24. Produktion & Logistik
  25. Übertragung von Konzepten des Digitalen Zwillings auf die Produktion von Betonfertigteilen in der Bauindustrie
  26. Digitaler Zwilling des Produktionssystems
  27. Building Information Modeling im Fabriklebenszyklus
  28. Der Digitale Steuerungs-Zwilling
  29. Operativer Betrieb
  30. Konzeption von Digitalen Zwillingen smarter Produkte
  31. Einsatz eines Digitalen Zwillings zur Prozessoptimierung und prädiktiven Instandhaltung
  32. Produktlebenszyklus
  33. Wie Digitale Zwillinge Unternehmensgrenzen überwinden
  34. Cyber-Physische Zwillinge
  35. Der Kollaborative Digitale Zwilling
  36. Der Digitale Zwilling über den Produktlebenszyklus
  37. Lebensphasenübergreifende Nutzung Digitaler Zwillinge
  38. Digitaler Zwilling
  39. Effizientere Produktion mit Digitalen Schatten
  40. Viel mehr als ein 3D-Modell
  41. Erweitertes Digital-Twin-Konzept unter Berücksichtigung des Entwicklers
  42. Digitale Zwillinge in Interaktion mit Menschmodellen
  43. Der Digitale Zwilling – Probleme und Lösungsansätze
  44. 3DEXPERIENCE Twin: Der Weg zu disruptiven Innovationen im Service
https://doi.org/10.3139/104.112327

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  5. Aus der Industrie
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  7. Mit flexibler Architektur zum Digital Twin
  8. Die Auflösung der Automatisierungspyramide
  9. Digitalisierung und Digitaler Zwilling im Realitäts-Check
  10. The Digital Twin – A Critical Enabler of Industry 4.0
  11. Digitaler Zwilling für die Produktionstechnik – auf die Nutzung kommt es an
  12. Digital Twin für maximale Cyber Security
  13. Simulationsplattform für Automatisierungslösungen
  14. Digitaler Zwilling in der Fertigung
  15. Digital Twin und PLM als Teil der Unternehmensstrategie
  16. Kinematisierung Digitaler Zwillinge mittels historischer Daten aus dem Product Lifecycle Management
  17. Digitaler Zwilling und Produktion 4.0
  18. Kein Digital Twin ohne digitale Durchgängigkeit
  19. Positionspapier
  20. WiGeP-Positionspapier: „Digitaler Zwilling“
  21. Produktentwicklung
  22. MBSE-Entwicklungsfähigkeit für Digitale Zwillinge
  23. Digitale Zwillinge und Digitale Zwillingspaare im Kontext des Digital Engineerings
  24. Produktion & Logistik
  25. Übertragung von Konzepten des Digitalen Zwillings auf die Produktion von Betonfertigteilen in der Bauindustrie
  26. Digitaler Zwilling des Produktionssystems
  27. Building Information Modeling im Fabriklebenszyklus
  28. Der Digitale Steuerungs-Zwilling
  29. Operativer Betrieb
  30. Konzeption von Digitalen Zwillingen smarter Produkte
  31. Einsatz eines Digitalen Zwillings zur Prozessoptimierung und prädiktiven Instandhaltung
  32. Produktlebenszyklus
  33. Wie Digitale Zwillinge Unternehmensgrenzen überwinden
  34. Cyber-Physische Zwillinge
  35. Der Kollaborative Digitale Zwilling
  36. Der Digitale Zwilling über den Produktlebenszyklus
  37. Lebensphasenübergreifende Nutzung Digitaler Zwillinge
  38. Digitaler Zwilling
  39. Effizientere Produktion mit Digitalen Schatten
  40. Viel mehr als ein 3D-Modell
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  44. 3DEXPERIENCE Twin: Der Weg zu disruptiven Innovationen im Service
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