Cyfryzacja i robotyzacja
Pojęcie cyfrowy bliźniak (eng. digital twin) jest dość enigmatycznie i charakteryzuje się nowoczesnym brzmieniem, natomiast pierwsze wzmianki na jego temat datuje się na lata 60. XXw. Wówczas NASA w ramach programu Apollo wykonała bliźniaki Modułu Dowodzenia, Modułu Księżycowego i Lunar Rovera. Wszystko po to, aby mieć odzwierciedlenia wysłanych w przestrzeń rzeczywistych obiektów. Będąc jednak dostępnymi na Ziemi móc służyć jako obiekty do konserwacji, wsparcia technicznego i rozwiązywania bieżących usterek. Stanowiły swego rodzaju medium między człowiekiem a maszyną fizycznie niedostępną.
Cyfrowy bliźniak to po prostu wirtualny model procesu, produktu lub usługi. To połączenie świata wirtualnego i fizycznego. Pozwala na analizę danych i monitorowanie systemów. Ma zapobiec problemom zanim się pojawią, zapobiec przestojom, rozwijać nowe możliwości, a nawet planować przyszłość za pomocą symulacji.
Thomas Kaiser, starszy wiceprezes SAP w IoT, ujął to w ten sposób: “Cyfrowe bliźniaki stają się imperatywem biznesowym, obejmującym cały cykl życia składnika majątku lub procesu i tworzącym podstawę dla powiązanych produktów i usług. Firmy, które nie zareagują, zostaną w tyle”.
Rodzaje Digital Twin
Cyfrowe bliźniaki dzieli się na:
- Digital Twin Prototype (DTP),
- Digital Twin Instance (DTI)
- Digital Twin Aggregate (DTA).
Cele stosowania cyfrowego bliźniaka określa się jako: Predictive (Przewidywanie) i Interrogative (Śledzenie/Monitorowanie).
O tempie rozwoju tej technologii (DTT) decydują współrozwijające się trendy technologiczne określane mianem „disruptive innovations”. Zaliczamy do nich m.in. hiperautomatyzację i wielozadaniowość w odniesieniu do ludzi oraz blockchain i chmurę rozproszoną w odniesieniu do szerokopojętych przestrzeni obliczeniowych.
Proces wdrożenia Digital Twin
Od czego zacząć?
Najprostszym cyfrowym bliźniakiem jest model CAD obrazujący przyszłe wykonanie produktu. Jednak pojawienie się nowych technologii pozwoliło od tamtego czasu czerpać więcej. System digital twin ewoluuje, a jego pojęcie ulega zmianie. Obecnie technologie takie jak: rozszerzona rzeczywistość, połączenia bezprzewodowe, chmura obliczeniowa, internet rzeczy, stereolitografia, druk 3D, sieci Wi-fi, sieć 5G, systemy do zarządzania dokumentacją w firmie wspomagają: przedwczesną wizualizacje i testowanie modeli, jednoczesną pracę wielu osób, pracę osób w wielu lokalizacjach, szybszą łączność miedzy komputerami, ale też łączność miedzy fizycznymi obiektami a ich bliźniakami, uporządkowaną wymianę danych i informacji i rejestrowanie historii procesów, czyli krótko mówiąc: mobilność, dostępność i wymianę danych wraz z feedbackiem.
Jakie korzyści w biznesie płyną z wdrożenia technologii DT?
Cyfrowy bliźniak Digital Twin DT wypiera metodę „prób i błędów”. Traktuje produkt nie jako zwykły model 3D a jako cały, synergistyczny układ . Pozwala na sprawdzenie produktu/mechanizmu pod kątem ergonomii, wytrzymałości, zamierzonego działania, montażu i demontażu, sposobach serwisowania jeszcze zanim ten produkt w ogóle powstanie. Prosty model statyczny nie jest w stanie zaoferować takiej ilości informacji, która rzetelnie określi wspomniane aspekty. Dlatego Digital Twin daje możliwość odwzorowania cyfrowego.
Zastosowanie DTT obejmuje cały cykl życia produktów wszędzie tam, gdzie znaczenie ma iteracyjny rozwój i polepszanie jakości produktu. Do takich dziedzin zalicza się również budownictwo. Technologia Digital Twin przysłuży się bardziej efektywnemu zarządzaniu całymi kompleksami miejskimi, np. w zakresie śledzenia zapisów monitoringu miejskiego, sterowania sygnalizacją świetlną, badania zjawisk meteorologicznych (temperatury, wilgotności, drgań podłoża), zbierania informacji o kolizjach i reagowanie na nie reorganizacją ruchu.
Niezaprzeczalnie największą korzyścią jest wytyczenie optymalnej ścieżki wprowadzania zmian w zarządzaniu obiektem. Przed IoT i cyfrowymi bliźniakami, projektanci i osoby decyzyjne spędzały niezliczoną ilość czasu na ważeniu kosztów i korzyści, określania „za i przeciw” planowanym zmianom, zanim zostały zaaplikowane, gdzie – warto podkreślić, że oceny te były w pewnym stopniu subiektywne, a nie wsparte rzetelnymi danymi.
Raport Future of Making
Zastanawiasz się czy Twoja firma jest gotowa do podjęcia wyzwań stawianych przed sektorem przemysłowym?
Chciałbyś zweryfikować mocne i słabe strony procesów w Twojej organizacji? Zapraszamy do wypełnienia opracowanej przez nas ankiety Future of Making. Na podstawie odpowiedzi przygotujemy spersonalizowany raport, który stanowić będzie konstruktywną analizę schematów i pomoże ocenić gotowość do wdrożenia nowoczesnych rozwiązań.
Technologie kształtujące rozwój przemysłu
Firmy produkcyjne są pod coraz większą presją, by dostarczać jak najlepszej jakości produkty, po niższych kosztach oraz w krótszym czasie.
Sytuację dodatkowo komplikują zmieniające się uwarunkowania gospodarcze, niestabilny rynek energetyczny oraz międzynarodowe regulacje dotyczące emisji odpadów i zanieczyszczeń. Z tych względów, to w modernizacji procesów projektowania i wytwarzania leży przyszłość firm sektora przemysłowego.