TwinSim - Entwicklung eines Digitalen Zwillings für eine simulationsbasierte Optimierung von Transport-, Lager- und Instandhaltungsvorgängen im Containerterminal; Teilvorhaben: Visualisierung und Simulation

Abstract

Digital twins of physical objects are also increasingly being developed in logistics. The TwinSim research project is developing a digital twin for a container terminal. It is based on the standardization initiative “TIC 4.0” (www.tic40.org), an initiative developed by market participants (terminal companies, equipment and software manufacturers). The aim is to provide container terminal users with a decision support tool to optimize terminal processes in terms of productivity, efficiency, safety and sustainability. In addition to data collection, synchronization and provision, AKQUINET is also developing prototypes of real-time visualization and simulation components. In this way, the user can intuitively understand the processes on the terminal by filtering and color coding the current status on the terminal. They can also critically evaluate and optimize their planning decisions using forward simulations and “what-if” simulations of past shifts. With the simulation-supported optimization, the user continues to receive planning suggestions together with the possible optimization potential. As part of the research project, a prototype of the digital twin was developed, which can be quickly adapted to the terminal and additional objects in a subsequent further development into a configurable product (thanks to the use of the TIC 4.0 standard). In addition to terminal operators, manufacturers of control systems (so-called TOS) can also use the functionalities of the digital twin to optimize their systems. Digitale Zwillinge physischer Objekte werden zunehmend auch in der Logistik entwickelt. Im Forschungsprojekt TwinSim wird ein digitaler Zwilling für ein Containerterminal entwickelt. Er basiert hierbei auf der Standardisierungsinitiative „TIC 4.0“ (www.tic40.org), einer Initiative, die von Marktteilnehmern (Umschlagsbetrieben, Geräte- und Softwareherstellern) entwickelt wird. Ziel ist es, den Nutzern im Containerterminal ein Entscheidungsunterstützungswerkzeug zur Verfügung zu stellen, um die Abläufe auf dem Terminal in Hinblick auf Produktivität, Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit optimal zu gestalten. Hierzu werden neben der Datensammlung, -synchronisation und -bereitstellung insbesondere Echtzeitvisualisierungs- und Simulationskomponenten von der AKQUINET prototypisch entwickelt. Auf diese Weise kann der Nutzer die Abläufe auf dem Terminal intuitiv verstehen, indem ihm der aktuelle Status auf dem Terminal gefiltert und farblich markiert dargestellt wird. Weiterhin kann der Nutzer durch Vorwärtssimulationen und „What-If“-Simulationen vergangener Schichten seine Planungsentscheidungen kritisch bewerten und optimieren. Mit der simulationsgestützten Optimierung bekommt der Nutzer weiterhin Planungsvorschläge zusammen mit dem möglichen Optimierungspotential angezeigt. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Prototyp des Digitalen Zwillings entwickelt, der in einer folgenden Weiterentwicklung zum konfigurierbaren Produkt (dank Nutzung des TIC 4.0 Standards) schnell an den Terminal und hinzukommende Objekte angepasst werden kann. Neben Terminalbetreibern können auch Hersteller von Steuerungssystemen (sog. TOS) die Funktionalitäten des digitalen Zwillings zur Optimierung ihrer Systeme nutzen.