Digitale Zwillinge

Dies ist der erste von zwei Bnden, die zusammen einen berblick ber die neuesten Fortschritte bei der Erzeugung und Anwendung digitaler Zwillinge in der Bioprozessentwicklung und -optimierung geben. Bioprozesse haben sich in den letzten Jahrzehnten stark entwickelt, von datengetriebenen Anstzen hin zur Digitalisierung der Bioprozessindustrie im 21. Jahrhundert. Darber hinaus erfordert die hohe Nachfrage nach biotechnologischen Produkten effiziente Methoden, sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch im Technologietransfer und in der Routineproduktion. Ein vielversprechendes Werkzeug ist in diesem Zusammenhang der Einsatz von digitalen Zwillingen als virtuelle Darstellung des Bioprozesses. Sie spiegeln die Mechanik des biologischen Systems, die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Kennzahlen und Produktqualittsmerkmalen in Form eines mathematischen Prozessmodells wider. Darber hinaus ermglichen digitale Zwillinge den Einsatz computergesttzter Methoden, um ein besseres Prozessverstndnis zu erlangen, neuartige Bioprozesse zu testen und zu planen sowie diese effizient zu berwachen. Dieses Buch erlutert die mathematische Struktur digitaler Zwillinge, ihre Entwicklung und die einzelnen Teile des Modells sowie Konzepte zur wissensbasierten Erzeugung und strukturellen Variabilitt digitaler Zwillinge. Die beiden Bnde decken sowohl Grundlagen als auch Anwendungen ab und bieten damit den idealen Einstieg in das Thema fr Forscher und Entwickler in Wissenschaft und Industrie gleichermaen.