Forschung

Ein digitaler Zwilling, den Sie per Skript steuern, zitieren und prüfen können.

Studio ist bitgenau deterministisch und bis zu den Quellen seiner Modellparameter dokumentiert. Nutzen Sie es für Forschung in Regelungstechnik, Zerspanung, Messtechnik oder KI und reproduzieren Sie jedes Ergebnis – und fertigen Sie mit der MC-1 Mikrofluidik-Chips, Optikhalterungen und Vorrichtungen noch am selben Tag in Ihrem eigenen Labor.

Lockstep-API

Eine JSON-Anfrage pro Zeile; die virtuelle Zeit läuft nur weiter, wenn Sie es sagen. Ein Python-Paket, das nur die Standardbibliothek braucht, kapselt die API – mit Batch-Läufen und Parameterstudien über mehrere Prozesse.

Co-Simulation nach FMI-Vorbild

Variablen, get/set und doStep mit den Namen von FMPy, um den Zwilling mit Modellen in Modelica, Simulink oder Python zu koppeln.

MTConnect

Ein SHDR-Adapter mit 35 Datenelementen und einer Gerätedatei, für Dashboards und Datenpipelines.

Aufzeichnungen

Über die Befehlszeile: MCAP für die offiziellen mcap-Werkzeuge, VCD mit jedem Schrittimpuls für sigrok und Vergleiche mit dem Logikanalysator, CSV-Kurven.

Zerspanungsmechanik

Mechanistisches Schnittkraftmodell mit kc(h, vc), regeneratives Rattern im Zeitbereich mit Gegenprüfung per Semi-Diskretisierung, statische Verformung aus der FEM-Analyse des Gestells.

Messtechnik am Zwilling

Geometrisches Fehlermodell (Steigungsfehler, periodische Fehler, Geradheit, Winkelfehler, Rechtwinkligkeit, Umkehrspiel, thermische Fehler) mit Prüfskripten nach ISO 230-2 und 230-4.

KI-Agenten über MCP

Siebenundvierzig Tools, deterministische Wiedergabe-Hashes und ein Prüfprotokoll jedes Aufrufs machen Experimente mit Sprachmodellen reproduzierbar und überprüfbar.

Profiling je Satz

Zeit je Programmsatz, die sich exakt zur Laufzeit aufsummiert, und für jeden nicht erreichten Vorschub der Grund – aus der Rechnung des Bahnplaners der Steuerung selbst.

CAM und Optimierer

Werkzeugbahnen mit aus der Physik des Zwillings geschätzten Schnittwerten und ein Optimierer mit expliziten Abnahmeregeln, an frischen Zwillingen verifiziert.

Wie der Zwilling geprüft wird

422 Abnahmeprüfungen: laufen bei jeder Änderung unter Linux; unter Windows der eigene Selbsttest des Programmfensters, 396 Prüfungen
28 Referenz-Fingerabdrücke: sieben Szenarien auf vier Stufen des Antriebsmodells, identisch unter Windows und Linux
Steuerungsfirmware: 26.701 zufällige Programme im Vergleich mit einer Referenz-Engine, Fuzzing mit Sanitizern bis Seed 42.500, 84 FreeCAD-Programme und 78 Programme aus Open-Source-Projekten
Beispielteile: die vier Beispiele von 1.0, mit ihren mitgelieferten Programmen im Zwilling bis zum Ende gelaufen: 99,98–100 % der Oberfläche innerhalb von 0,02 mm der Konstruktion
CAM: 37 Referenzaufträge ergeben unter Windows und Linux byteidentische Programme; jedes Programm wird auf Überschnitt und Restmaterial untersucht
OpenCAMLib: Drop-Cutter-Vergleich des Materialabtragsmodells
Eigenschaftsbasierte Tests: zufällige Bewegungen, Haltebefehle und Software-Endschalter, mit Shrinking auf einen Minimalfall
MCP-Wiedergabe: dieselbe MCP-Sitzung ergibt unter Windows und Linux denselben Wiedergabe-Hash; Ergebnisbilder sind byteidentisch

Bekannte Grenzen des Modells

Was der Zwilling noch nicht gut kann. Wir veröffentlichen diese Grenzen, damit Ergebnisse mit Blick auf sie gelesen werden.

Die Parameter sind Auslegungs- und Literaturwerte, bis die Prototypen vermessen sind; vor der Kalibrierung können Schnittkräfte um bis zu Faktor zwei abweichen.
Der Materialabtrag beansprucht die meiste Rechenzeit: Fräsprogramme laufen meist um ein Mehrfaches schneller als Echtzeit (die Beispiele von 1.0: 8–28×), und dichte Abschnitte wie helikale Eintauchbewegungen in eine tiefe Tasche können kurzzeitig langsamer als Echtzeit laufen (Beispiel 14: 0,6× in seinen langsamsten fünf Sekunden).
Sender-Programme verbinden sich über TCP; eine virtuelle serielle USB-Schnittstelle, die wie die echte Steuerung erscheint, ist geplant.

Zitieren

BibTeX

@software{twinwright_studio_2026,
  title   = {Twinwright Studio: a deterministic digital twin of the MC-1 desktop CNC mill},
  author  = {{Twinwright}},
  year    = {2026},
  url     = {https://twinwright.com/research/}
}