Digitaler Zwilling für Bioprozesse als Schulungs- und Ausbildungsinstrument

Abstract

Digitale Zwillinge sind eine Schlüsseltechnologie der Industrie 4.0 und ein leistungsfähiges Werkzeug für Operator-Training-Simulationen (OTS). In dieser Arbeit wird ein digitaler Zwilling für einen Bioprozess vorgestellt. Es werden Einsatzmöglichkeiten in der Hochschullehre sowie die darauf abgestimmten Lernziele aufgezeigt und diskutiert. Der Digitale Zwilling ist in der Lage, verschiedene Upstream-Betriebsarten (z. B. Batch, Fed-Batch) zu simulieren und diese Prozesse mithilfe von Schrittketten zu automatisieren. Aus didaktischer Sicht bieten Digitale Zwillinge zahlreiche Vorteile. Studierende können auf anschauliche Weise an komplexe Sachverhalte herangeführt werden. Ebenso können Sie selbstständig virtuelle Experimente mit verschiedenen Parametern und Einstellungen durchführen, was letztlich zu mehr Sicherheit im Umgang mit realen Prozessen führt.