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The concept of the digital twin as the representation of a physical object is currently under development and is delivering promising first results. At the same time, the goals and the definition of digital twins differ, sometimes significantly, depending on the area of application and use case. Therefore, the descriptions and concepts of digital twins in a specific application cannot simply be transferred to new fields of application. Meanwhile, battery cell manufacturing is a key of the energy and mobility transition that is still characterized by high costs as well as scrap rates and will benefit enormously from the use of digital twins. To provide a basis for the development of digital twins in battery cell manufacturing, this white paper presents a unified definition for the digital twin in battery cell manufacturing, based on existing work. For this purpose, three forms of the digital twin are described: the building twin, the machine twin, and the product twin. Each of these forms must be examined in detail so that components of the respective forms can be identified, exemplary use cases can be shown, and concrete goals as well as challenges can be defined. Based on the concepts described in this white paper, the digital twin will be used in battery cell production to track, optimize, and control products and processes in the future. In perspective, this can significantly improve energy, raw material, and cost efficiency.

Die Nachhaltigkeit der globalen Wirtschaft ist zu einem kritischen Aspekt für Politik und Wirtschaftsinvestitionen geworden, wobei die UN-Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung spezifische Ziele und Indikatoren für nachhaltige Entwicklung festlegt. Während die (CO)_2 -Reduktion aktuell ein primärer Fokus ist, müssen auch andere Ziele wie Wassermanagement oder soziale Ziele berücksichtigt werden. Die Wechselwirkung zwischen Nachhaltigkeitszielen und Indikatoren zu verstehen, ist jedoch komplex. Die Komplexität der Auswirkungen von Technologien auf die Nachhaltigkeitsziele kann anhand eines aktuellen Beispiels in der Automobil-Stahl-Lieferkette veranschaulicht werden. In dieser Branche sind der Energieverbrauch und die Kohlenstoffemissionen hoch, und daher sind innovative Technologien erforderlich, um den Übergang zu einer auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Lieferkette zu unterstützen. Gleichzeitig durchläuft die Branche enorme Veränderungen, die traditionelle Geschäftsmodelle aufgrund des Übergangs zur Produktion nachhaltiger Produkte oder der Umsetzung nachhaltiger Betriebsabläufe beeinflussen. Die Betrachtung eines Beispiels für die Erfassung, Nutzung und gemeinsame Nutzung von Materialdaten zur Verbesserung der Zusammenarbeit entlang der Lieferkette und zur Reduzierung von Ausschuss zeigt die derzeitige Komplexität bei der Bewertung der Einführung solcher Ansätze im größeren Maßstab. Aufgrund der Schwierigkeiten, den tatsächlichen Einfluss einer Maßnahme oder Technologie zu quantifizieren, müssen Entscheidungen über den Übergang zu nachhaltigen wirtschaften auf Intuition anstatt auf konkret quantifizierte Auswirkungen basieren. Innovationsentscheidungen müssen die persönliche Verantwortung für die Nachhaltigkeit von der Produktionsunternehmen berücksichtigen., The global economy's sustainability has become a critical aspect for politics and economic investments, with the UN 2030 Agenda for Sustainable Development outlining specific targets and indicators for sustainable development. While CO2 reduction is a primary focus, other goals such as water management or social goals must be considered. However, understanding the interaction between sustainability targets and indicators is complex. The complexity of sustainability impact of technology or measure can be illustrated by recent example in the automotive steel supply chain. Here, the current impact on energy consumption and carbon emissions are high, and therefore, innovative technologies are needed to support the transition into a sustainability focused supply chain. Simultaneously, the industry is undergoing tremendous changes that impact traditional business models due to the shift to either production of sustainable products, or implementation of sustainable operations. The consideration of an example in material data acquisition, utilization and sharing to enhance collaboration throughout supply chain and reduce waste shows the current of complexity of assessing the introduction of such approaches on a broader scale. Yet, due to the difficulties to quantify the actual impact of a measure or technology, decisions on transitioning to sustainable operations must be based on intuition rather than a concretely quantified sustainability impact, as assessing these impacts is currently beyond available capacity. Innovation decisions must consider personal responsibility for the sustainability of production and the economy.

The global economy's sustainability has become a critical aspect for politics and economic investments, with the UN 2030 Agenda for Sustainable Development outlining specific targets and indicators for sustainable development. While (CO)_2 reduction is a primary focus, other goals such as water management or social goals must be considered. However, understanding the interaction between sustainability targets and indicators is complex. The complexity of sustainability impact of technology or measure can be illustrated by recent example in the automotive steel supply chain. Here, the current impact on energy consumption and carbon emissions are high, and therefore, innovative technologies are needed to support the transition into a sustainability focused supply chain. Simultaneously, the industry is undergoing tremendous changes that impact traditional business models due to the shift to either production of sustainable products, or implementation of sustainable operations. The consideration of an example in material data acquisition, utilization and sharing to enhance collaboration throughout supply chain and reduce waste shows the current of complexity of assessing the introduction of such approaches on a broader scale. Yet, due to the difficulties to quantify the actual impact of a measure or technology, decisions on transitioning to sustainable operations must be based on intuition rather than a concretely quantified sustainability impact, as assessing these impacts is currently beyond available capacity. Innovation decisions must consider personal responsibility for the sustainability of production and the economy., Die Nachhaltigkeit der globalen Wirtschaft ist zu einem kritischen Aspekt für Politik und Wirtschaftsinvestitionen geworden, wobei die UN-Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung spezifische Ziele und Indikatoren für nachhaltige Entwicklung festlegt. Während die CO2-Reduktion aktuell ein primärer Fokus ist, müssen auch andere Ziele wie Wassermanagement oder soziale Ziele berücksichtigt werden. Die Wechselwirkung zwischen Nachhaltigkeitszielen und Indikatoren zu verstehen, ist jedoch komplex. Die Komplexität der Auswirkungen von Technologien auf die Nachhaltigkeitsziele kann anhand eines aktuellen Beispiels in der Automobil-Stahl-Lieferkette veranschaulicht werden. In dieser Branche sind der Energieverbrauch und die Kohlenstoffemissionen hoch, und daher sind innovative Technologien erforderlich, um den Übergang zu einer auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Lieferkette zu unterstützen. Gleichzeitig durchläuft die Branche enorme Veränderungen, die traditionelle Geschäftsmodelle aufgrund des Übergangs zur Produktion nachhaltiger Produkte oder der Umsetzung nachhaltiger Betriebsabläufe beeinflussen. Die Betrachtung eines Beispiels für die Erfassung, Nutzung und gemeinsame Nutzung von Materialdaten zur Verbesserung der Zusammenarbeit entlang der Lieferkette und zur Reduzierung von Ausschuss zeigt die derzeitige Komplexität bei der Bewertung der Einführung solcher Ansätze im größeren Maßstab. Aufgrund der Schwierigkeiten, den tatsächlichen Einfluss einer Maßnahme oder Technologie zu quantifizieren, müssen Entscheidungen über den Übergang zu nachhaltigen wirtschaften auf Intuition anstatt auf konkret quantifizierte Auswirkungen basieren. Innovationsentscheidungen müssen die persönliche Verantwortung für die Nachhaltigkeit von der Produktionsunternehmen berücksichtigen.

Material forming : The 26th International ESAFORM Conference on Material Forming - ESAFORM 2023 - held in Kraków, Poland, April 19-21, 2023 / edited by Lukasz Madej ; Mateusz Sitko ; Konrad Perzynski. - Part 2 26. International ESAFORM Conference on Material Forming, ESAFORM 2023, Kraków, Poland, 19 Apr 2023 - 21 Apr 2023; Millersville, PA : Materials Research Forum LLC, Material research proceedings 28, 2071-2080 (2023). doi:10.21741/9781644902479-222, Published by Materials Research Forum LLC, Millersville, PA

Internet of Production - Turning Data into Value: Statusberichte aus der Produktionstechnik 2020 / Thomas Bergs, Christian Brecher, Robert Schmitt, Günther Schuh (Herausgeber); Aachen : Fraunhofer-Publica 340-364 (2020). doi:10.24406/ipt-n-589615, Published by Fraunhofer-Publica, Aachen