Specification of Digital Twins for a Practicable Implementation

Überschrift

De: Spezifikation von Digitalen Zwillingen für eine praxisnahe Implementierung
En: Specification of Digital Twins for a Practicable Implementation

Schlagworte

Digitaler Zwilling, Spezifikation, 5G, Notfalleinsätze, Atemschutz

Einbettung

Projekt O5G-N-IoT

Die Masterarbeit (MA) entsteht im Rahmen der Forschung am Projekt O5G-N-IoT.
In diesem Projekt soll ein portables 5G-System für Einsätze der Feuerwehr entworfen werden, dass in einem Fahrzeug mitgeführt werden kann. Es gibt vier Projektpartner: Aquinet, Dräger, THL, und UzL.
Die UzL kümmert sich um Maßnahmen zur Zuverlässigkeitssteigerung sowie Möglichkeiten, die Einsatzleitung mit Simulationen zu unterstützen.

Thema

Zusammenfassung

Die beantragte Masterarbeit beschäftigt sich mit der Forschungsfrage, wie Digitale Zwillinge mithilfe einer domänenspezifischen Sprache so spezifiziert werden können, dass mit der Spezifikation praxisrelevante digitale Zwillinge aufgebaut werden können. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methode zu entwickeln, die eine umfassende und ausführbare Beschreibung von Digitalen Zwillingen sowie deren Komponenten und Interaktionen ermöglicht. Dies umfasst die Untersuchung von Daten, Berechnungskomponenten und Datenstromoperationen, basierend auf dem Workshop-Paper “Digital Twin for Rescue Missions – a Case Study” von Leucker et al.

Vorgeschlagene Methodik

Im ersten Schritt wird eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, um den aktuellen Stand der Forschung zum Thema Digitale Zwillinge und deren Spezifikation zu ermitteln. Darauf aufbauend soll eine Methode entwickelt werden, die alle relevanten Komponenten (Daten, Berechnungskomponenten und Datenstromoperationen) sowie deren Interaktionen in einer übersichtlichen und praxisorientierten Form beschreibt. Hierbei werden insbesondere dynamische und statische Daten, Approximation physikalischer Prozesse, Optimierungsprobleme und die Bearbeitung und Überwachung von Datenströmen berücksichtigt.

Anwendung und Evaluation

Die entwickelte Methode wird im Rahmen eines realen Anwendungsfalls angewandt und evaluiert. Hierzu wird der im Workshop-Paper beschriebene Fall eines Rettungseinsatzes herangezogen, bei dem ein Digitaler Zwilling eingesetzt wird, um die Effizienz und Sicherheit des Einsatzes zu erhöhen. Anhand dieses Beispiels soll die Praxistauglichkeit der entwickelten Methode sowie deren Mehrwert für die Implementierung von Digitalen Zwillingen in praxisrelevanten Anwendungen überprüft werden.

Erwartete Ergebnisse

Am Ende der Masterarbeit soll eine ausgereifte und praxistaugliche Methode zur Spezifikation von Digitalen Zwillingen vorliegen, die es ermöglicht, für den praktischen Einsatz relevante digitale Zwillinge aufzubauen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden dazu beitragen, die Effizienz und Genauigkeit der Implementierung von Digitalen Zwillingen in unterschiedlichen Anwendungsbereichen zu verbessern und somit einen wertvollen Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Technologie leisten.