Skip to main content

Digitální dvojčata

Digitální dvojčata jsou v průmyslu ústředním bodem a transformují procesy napříč hodnotovým řetězcem. Jako virtuální reprezentace produktů, procesů nebo výkonu propojují fáze s daty, zvyšují efektivitu, snižují selhání, zkracují cykly a otevírají příležitosti a poskytují globální trvalou výhodu.

Autonomní digitální dvojčata napříč hodnotovým řetězcem

Aby bylo možné využít plný potenciál digitálního dvojčete, reálné systémy nemusí být jen vzájemně propojeny: Musí si také osvojit schopnost „myslet“ a jednat autonomně. Vývoj směřuje k umělé inteligenci, od jednoduchého vzájemného vnímání a interakce až po komunikaci a nezávislou optimalizaci. To také vyžaduje integrované informační systémy, které umožňují nepřetržitou výměnu informací.

Vývoj digitálních dvojčat vyžaduje výkonné softwarové systémy, které je dokáží implementovat v celém hodnotovém řetězci – pro plánování a navrhování produktů, strojů a zařízení a pro provoz produktů a výrobních systémů. To umožňuje uživatelům jednat mnohem flexibilněji a efektivněji a přizpůsobovat si výrobu.

3fe2f5846271556ca850701e7c5f348959926bc5 - Electra Meccanica SOLO front electric car original

Digitální dvojče produktu, výroby a výkonu

af635520685e16bd50f16decfb5718951a61d068 - Hannover Messe 2018 Electronics Showcase Bozhon original

Digitální dvojče produktu se vytváří již ve fázi definice a návrhu plánovaného produktu. To umožňuje inženýrům simulovat a ověřit vlastnosti produktu v závislosti na příslušných požadavcích: například je produkt stabilní a je intuitivní na používání? Nabízí karoserie automobilu co nejnižší odpor vzduchu? Funguje elektronika spolehlivě? Ať už se jedná o mechaniku, elektroniku, software nebo výkon systému, digitální dvojče lze použít k předběžnému testování a optimalizaci všech těchto prvků.

Totéž platí pro digitální dvojče výroby. Zahrnuje všechny aspekty, od strojů a řídicích jednotek zařízení až po celé výrobní linky ve virtuálním prostředí. Tento simulační proces lze použít k předběžné optimalizaci výroby pomocí generování kódu PLC a virtuálního uvedení do provozu. Díky tomu lze identifikovat a předcházet zdrojům chyb nebo poruch před zahájením skutečného provozu. To šetří čas a pokládá základy pro zakázkovou hromadnou výrobu, protože i velmi složité výrobní trasy lze vypočítat, otestovat a naprogramovat s minimálními náklady a úsilím ve velmi krátkém čase.

Na oplátku, digitální dvojče výkonu je následně neustále zásobováno provozními daty z produktů nebo výrobního závodu. To umožňuje neustálé sledování informací, jako jsou stavová data ze strojů a data o spotřebě energie z výrobních systémů. To následně umožňuje provádět prediktivní údržbu, která zabraňuje prostojům a optimalizuje spotřebu energie. Některé společnosti využívají datově řízené služby k vývoji nových obchodních modelů, jak ukazuje příklad strojírenské firmy Heller. Zároveň lze datově řízené znalosti o systémech, jako je Insights Hub (dříve MindSphere), přenášet zpět do celého hodnotového řetězce až k produktovému systému. Tím se vytváří zcela uzavřená rozhodovací smyčka pro proces nepřetržité optimalizace.

Komplexní nabídka produktů a služeb

Siemens Digital Enterprise Suite nabízí dokonale koordinovaná a integrovaná softwarová a automatizační řešení pro vytvoření komplexního přístupu: Centrální datová platforma se používá k digitalizaci celého procesu tvorby přidané hodnoty v průmyslu. Inteligentní průmyslové komunikační sítě zajišťují jednoduchou výměnu dat v rámci různých výrobních modulů a průběžně shromažďují provozní data.

Strategie Defense in Depth od společnosti Siemens zajišťuje, že společnosti jsou připraveny zvládat rostoucí požadavky na průmyslovou bezpečnost a že průmyslové závody jsou účinně chráněny před interními i externími útoky. Bezpečnostní mechanismy v souladu se standardy – od ochrany heslem až po nepřetržitý bezpečnostní monitoring – poskytují spolehlivou a přizpůsobenou ochranu pro digitální továrnu.

MindSphere slouží také jako platforma pro vývoj nových digitálních obchodních modelů pro průmyslové společnosti a doplňuje portfolio datově řízených digitálních služeb společnosti Siemens pro průmyslové prostředí. Nabízí nejmodernější bezpečnostní funkce pro sběr dat v terénu a pro přenos a ukládání těchto dat v cloudu.

Počáteční úspěchy

b1c532c6874910cf580a7c21ce345ddd14af6546 - bausch-stroebel-abfuellmaschine-5663-rgb large copy

Se sadou Siemens Digital Enterprise Suite mohou zákazníci začít investovat již dnes do budoucích řešení pro postupnou implementaci Průmyslu 4.0. Například výrobce speciálních strojů Bausch + Ströbel využívá digitalizaci jako klíč ke konzistenci ve svém strojírenství. Společnost očekává zvýšení efektivity o nejméně 30 procent do roku 2020 díky času ušetřenému během samotného inženýrství.
Stejně tak společnost Schunk — světový lídr v oblasti upínací techniky a upínacích systémů — již používá řešení digitalizace pro své elektricky řízené komponenty upínacích systémů. Tento nový inženýrský proces povede k výrazně kratším časovým harmonogramům projektu, rychlejšímu uvedení do provozu a podstatnému zvýšení efektivity při stavbě podobných závodů.

Na všech úrovních

Propojení strojů navzájem a s nadřazenými systémy umožňuje centrální správu zdrojů a výrobních dat. To zajišťuje cenové výhody v oblasti nákupu a provozu, což znamená, že data o objednávkách jsou k dispozici v celé společnosti a je možné identifikovat optimální strategie pro přidělování objednávek různým výrobním místům v rámci organizace. Kromě toho lze na první pohled vidět a efektivně koordinovat zásoby materiálu, logistické procesy a dostupnost nástrojů.

Díky vylepšené dokumentaci výrobních procesů a výrobních parametrů je potenciál, který digitální dvojče nabízí v oblasti řízení kvality, stejně vzrušující. Pokud výrobci přesně vědí, jaká součástka byla nainstalována, s jakými funkcemi, v jakých produktech a jak byla nainstalována, mohou cíleně reagovat na potenciální problémy a optimalizovat své procesy. Ve svém výrobním závodě Simatic v německém Ambergu již společnost Siemens používá komplexní systém dokumentace a hodnocení a dosáhla extrémně nízké chybovosti ve výrobě.

také v procesním průmyslu zajišťuje digitální dvojče vyšší efektivitu a produktivitu: Přechodem od integrovaného inženýrství k integrovanému provozu umožňuje společnost Siemens společnostem v procesním průmyslu vybudovat komplexní datový model od projektování zařízení až po provoz. I v této oblasti digitalizace zajišťuje kratší dobu uvedení produktů na trh, větší flexibilitu a zvýšenou efektivitu. To dává společnostem příležitost úspěšně reagovat na volatilitu a rozmanitost globálních trhů a zvyšovat svou produktivitu a také energetickou a zdrojovou účinnost.

Vydejte se na vlastní cestu