Im Rahmen der Masterarbeit „Erstellen eines Digitalen Zwillings mittels Sensorik, Simulation und Meta-Modellierung in ANSYS, optiSLang und Statistics-on-Structures“, (M. P. Paquée, Frühjahr 2020, FH Dortmund) wurde ein Demonstrator für einen Digitalen Zwilling erstellt. Die vier Schlüsseltechnologien des Digitalen Zwillings (Datenerfassung, Datenverarbeitung, Datenanalyse und Datenausgabe) werden hierbei an einem überschaubaren Objekt funktional und anschaulich eingesetzt.

Als Demonstrator fungiert ein mit Sensoren ausgestattetes Modell eines Krans. Die Datenerfassung und
-verarbeitung erfolgen mittels Lage- und Distanzsensoren in Kombination mit einem Arduino Microcomputer. Die Simulationen zur Erstellung der Metamodelle des Demonstrators erfolgen mittels FEM-Berechnungen in der ANSYS-Workbench. Diese wird gesteuert und gesampelt durch das Programm optiSLang. Die abschließende Visualisierung des Feld-Metamodells wird mit dem Programm Statistics-on-Structures umgesetzt.

Die geometrische Ausrichtung des Demonstrators wird erfasst und mittels WLAN an einen Computer übertragen. Dort werden die Spannungen auf der Oberfläche des Krans visualisiert. Zusätzlich wird basierend auf dem skalaren Metamodell eine Lebensdauerberechnung erstellt, die die Belastungshistorie erfasst, und dadurch eine Vorhersage über notwendige Wartungen oder Reparaturen treffen kann.

Dieses vereinfachte und anschauliche Modell eines Digitalen Zwillings wurde insbesondere bei der Präsentation auf Messen zu einem Publikumsmagnet und ermöglichte einen guten Einstieg in das Themenfeld des Digitalen Zwillings.