Producenci inteligentnych urządzeń i sprzętu muszą uwzględnić cyfrowe bliźniaki w swojej mapie drogowej produktów, aby pomagać swoim klientom przemysłowym w cyfryzacji operacji produkcyjnych
Cele artykułu
– Poznanie podstawowych aspektów technologii cyfrowych bliźniaków w produkcji.
– Zrozumienie natychmiastowych korzyści dla producentów inteligentnych urządzeń wynikających z przyjęcia inteligentnych cyfrowych bliźniaków.
– Określenie, w jaki sposób producenci mogą wykorzystać cyfrowe bliźniaki w swojej mapie drogowej produktów.
Informacje na temat cyfrowych bliźniaków
– Cyfrowe bliźniaki występują w różnych typach, w tym bliźniaki produktów, bliźniaki produkcji i bliźniaki wydajności, które znajdują zastosowanie w produkcji, optymalizacji projektowania, automatyzacji procesów, konserwacji predykcyjnej i świadomym podejmowaniu decyzji.
– Natychmiastowe korzyści z wdrożenia cyfrowych bliźniaków obejmują skrócenie czasu opracowywania produktu, lepszą jakość produktu, zwiększone możliwości szkoleniowe i lepszy zrównoważony rozwój.
W nie tak odległej przeszłości cyfrowe bliźniaki w produkcji były mało znanym pomysłem, który ledwo odbił się echem w branży. Jak więc koncepcja, która była dla nas tak obca, stała się ostatnio jednym z najczęściej omawianych osiągnięć technologicznych?
Według nowego raportu MarketsandMarkets, rynek cyfrowych bliźniaków według typu i zastosowania (konserwacja predykcyjna i inne) pod względem przychodów ma osiągnąć 73,5 miliarda dolarów do 2027 roku, przy złożonej rocznej stopie wzrostu na poziomie 60,6%. Badanie McKinsey wskazuje, że 70% dyrektorów ds. technologii w dużych przedsiębiorstwach coraz częściej rozważa inwestowanie w cyfrowe bliźniaki.
Czym jest Digital Twin?
Cyfrowy bliźniak to wirtualna reprezentacja fizycznego obiektu, systemu, procesu lub osoby z produktami danych w ich rdzeniu, które są połączone z danymi na żywo z wielu źródeł.
Proszę zapoznać się z Tabelą 1, aby zapoznać się z różnymi typami cyfrowych bliźniaków i ich znaczeniem.
Cyfrowe bliźniaki jako kluczowy czynnik umożliwiający cyfryzację operacji produkcyjnych
Przedsiębiorstwa przemysłowe nadal wdrażają inteligentne urządzenia i maszyny w swoich zakładach produkcyjnych i zakładach klientów w celu zapewnienia bezawaryjnej pracy i poprawy wydajności biznesowej. Potrzebują maszyn, które przyniosą im inteligencję pozwalającą kontrolować przestoje i awarie oraz zmaksymalizować żywotność sprzętu.
Cyfrowy bliźniak to jedna z takich technologii, która umożliwia przedsiębiorstwom przemysłowym uzyskanie w czasie rzeczywistym i predykcyjnego wglądu w stan maszyn poprzez stworzenie wirtualnej repliki całej fabryki, zakładu produkcyjnego lub sprzętu. Umożliwiają one ocenę wpływu produktu zanim zostanie on wyprodukowany i zintegrowany z istniejącymi systemami, czyniąc produkcję bardziej inteligentną.
Niektóre natychmiastowe korzyści z zastosowania inteligentnych cyfrowych bliźniaków w produkcji obejmują
- Skrócenie czasu opracowywania produktu. Cyfrowe bliźniaki ułatwiają szybką optymalizację projektu, ograniczając fizyczne testowanie każdego prototypu. Produkty mogą być oceniane zanim zostaną wyprodukowane i zintegrowane z istniejącym systemem. Technologia cyfrowych bliźniaków umożliwiła firmom przyspieszenie czasu wprowadzania produktów na rynek o 50% przy jednoczesnej poprawie jakości produktów nawet o 25%.
- Lepsza jakość i wydajność. Inteligentne cyfrowe bliźniaki, gdy są symulowane za pomocą danych w czasie rzeczywistym z wielu źródeł, mogą pomagać w wykrywaniu wszelkich wad projektowych lub cech produktu, które mogą prowadzić do wad lub problemów z jakością. Co więcej, technologia ta pomaga w przewidywaniu wydajności produktu w trakcie użytkowania, umożliwiając zespołom dostosowanie projektu i funkcjonalności przed rozpoczęciem produkcji.
- Zwiększone możliwości szkoleniowe. Cyfrowe bliźniaki pomagają firmom produkcyjnym szkolić nowych pracowników bez konieczności fizycznych wizyt w zakładzie. Podczas gdy firmy wykorzystują symulacje do szkolenia pracowników, cyfrowy bliźniak replikuje rzeczywiste scenariusze, które dają pracownikom doświadczenie szkoleniowe w rzeczywistej konfiguracji. Technologia ta pomaga rozwijać bazę wiedzy w bezpiecznym środowisku.
- Poprawa zrównoważonego rozwoju. Cyfrowy bliźniak może pomagać w poprawie identyfikowalności komponentów produktu i zmniejszeniu zużycia materiałów, co pomaga w zrównoważonym rozwoju. Pozwala to firmom na wymianę materiałów na bardziej zrównoważone opcje i zmniejszenie ilości odpadów w procesie produkcyjnym.
Producenci inteligentnych urządzeń i sprzętu muszą uwzględniać cyfrowe bliźniaki
Klienci oczekują od firm dostarczania produktów obsługujących cyfrowe bliźniaki. Zwłaszcza jeśli firmy przyniosą inteligentne urządzenia, maszyny i sprzęt dla przedsiębiorstw przemysłowych.
Co by było, gdyby firmy mogły przynieść inteligencję cyfrowego bliźniaka poprzez sprzęt i oprogramowanie produktu? W tym celu produkt potrzebuje zaawansowanych możliwości, zaczynając od włączenia cyfrowych bliźniaków do mapy drogowej produktu.
Upraszczając, firmy muszą dodać inteligentne cyfrowe bliźniaki do mapy drogowej produktu, aby:
• Gotowości na przyszłość. Aby stać się częścią dużych procesów produkcyjnych, w których wymagane jest diagnozowanie stanu maszyn za pomocą symulacji lub cyfrowych bliźniaków dla fabryk lub zakładów.
• Żywotność sprzętu. Aby utrzymać maszyny przez lata i zminimalizować przestoje oraz poprzez utrzymanie standardów regulacyjnych.
• Ciągłe doskonalenie. W zakładach produkcyjnych konieczne jest, aby przedsiębiorstwa przemysłowe poprawiały wydajność operacyjną.
Dla przykładu, proszę spojrzeć na dużego producenta sprzętu do obróbki termicznej. Z tradycją obsługi klientów w 40 krajach przez ostatnie 60 lat, producent stanął w obliczu krytycznych wyzwań, w tym kosztownej i czasochłonnej diagnostyki sprzętu w terenie oraz złożoności w zarządzaniu oprogramowaniem do monitorowania sprzętu dla wielu klientów.
Aby rozwiązać te problemy, firma nawiązała współpracę z Saviant Consulting w celu zbudowania platformy do tworzenia cyfrowych bliźniaków na platformie Microsoft Azure dla topniejących sklepów swoich klientów. Saviant zaprojektował wielodostępną, luźno powiązaną architekturę, aby stworzyć tę skalowalną platformę, która pomagała zmniejszyć koszty ogólne, jednocześnie zarządzając wieloma urządzeniami dla swoich klientów.
System został opracowany w celu gromadzenia i przechowywania danych sprzętu za pośrednictwem standardowych protokołów do dalszej analizy. Wszystkie kluczowe wskaźniki wydajności (jakość, ogólna efektywność sprzętu, przepustowość itp.) urządzeń do topienia indukcyjnego są dostępne w dowolnym miejscu i czasie dla klientów producenta, za pośrednictwem wirtualnego widoku w celu proaktywnego dostosowania planów produkcyjnych. System posiada również inteligentne funkcje przewidywania stanu wykładziny pieca i doradzania inżynierom w zakresie czasu serwisowania i wymiany, aby zapobiec przestojom, utracie przychodów lub potencjalnym procesom sądowym.
Ogólna potrzeba cyfrowych bliźniaków
Producenci inteligentnych urządzeń, maszyn i sprzętu powinni włączyć cyfrowe bliźniaki do swojej mapy drogowej produktów w celu tworzenia inteligentnych, wydajnych produktów przemysłowych. To posunięcie poprawi jakość produktu, wydajność produkcji i wydajność operacyjną, nie tylko dla tych producentów, ale także dla ich klientów przemysłowych.
