Een visuele weergave van tijdreizen met een persoon in een futuristisch pak die voor een grote klok staat.

Tijdreizen met de digital twin

Simulatiemogelijkheden zijn naar voren gekomen als de sleutel tot aanpassing aan de veranderingen in de huidige omgeving. Bedrijven kunnen deze technologie gebruiken om concurrerend te blijven door de uitdagingen in de sector het hoofd te bieden. Dit zorgt voor een echte digitale transformatie waarbij de digital twin een sleutelrol speelt.

Overweeg een productietechnicus die ontdekt dat de productiedoorvoer niet aan de verwachtingen voldoet. Traditioneel vereist het diagnosticeren van dergelijke problemen enorme hoeveelheden actuele productiegegevens, een hele klus die uren of zelfs dagen kan duren.

Uiteindelijk ontdekt de ingenieur de oorzaak van de storing: tijdens het weekend is er een motorfout opgetreden bij een machine. De daaruit voortvloeiende downtime leidde tot een productietekort, waardoor de kwartaaldoelstellingen in gevaar kwamen.

Kostbare tijd wordt nu besteed aan het analyseren van het probleem om te voorkomen dat dit zich in de toekomst voordoet — tijd die besteed had kunnen worden aan procesoptimalisatie of projecten voor energie-efficiëntie.

Naarmate de industrie zich ontwikkelt, hebben bedrijven behoefte aan nauwkeurige diagnoses en de mogelijkheid om zo snel mogelijk oplossingen te ontwikkelen en te implementeren. Traditionele methoden voor probleemoplossing zijn echter reactief en tijdrovend, waardoor het moeilijk is om proactieve oplossingen te implementeren.

Nu kunnen bedrijven de uitgebreide digital twin gebruiken om de manier waarop ingenieurs product- en productieresultaten analyseren, optimaliseren en voorspellen te transformeren.

De uitgebreide digital twin bestaat uit een reeks consistente digitale modellen die verschillende aspecten vertegenwoordigen en die kunnen worden gebruikt gedurende de gehele levenscyclus van het product, de levenscyclus van de productie en de toeleveringsketen. Het combineert naadloos de echte en digitale wereld, zodat ingenieurs met meer vertrouwen belangrijke beslissingen kunnen nemen.

De digital twin evolueert ook gedurende de levenscyclus. Het begint tijdens de ontwikkeling van een product of bij het ontwerp en de engineering van de productie, waarbij ontwerpers kunnen profiteren van digitale representaties die de simulatie van gedragsaspecten ondersteunen.

In de operationele fase van een product of proces bestaan de fysieke activa en de digital twin naast elkaar, wat waarde genereert door een gesloten verbinding te creëren die continue optimalisatie, voorspellend onderhoud en weloverwogen ontwerpbeslissingen voor ontwikkelingen van de volgende generatie mogelijk maakt.

Dit stelt ingenieurs in staat om producten en productiesystemen te verfijnen en te optimaliseren voordat ze investeren in fysieke activa, waardoor ze minder afhankelijk zijn van dure fysieke prototypes.

A digital twin visualization showing interconnected systems and data flow between physical and digital environments.

Bedrijven kunnen hun digital twin in de loop van de tijd uitbreiden door extra datasets te integreren en hun modellen aan te passen aan specifieke behoeften naarmate hun ervaring groeit.

Naarmate industrieën meer datagestuurd worden, kunnen fabrikanten door gebruik te maken van een digital twin meer inzicht krijgen in de productiemechanica, de toewijzing van middelen en operationele efficiëntie.

Dankzij deze mogelijkheden kan de uitgebreide digital twin fungeren als een soort „tijdmachine”. Het kan het verleden opnieuw afspelen en analyseren, het heden weerspiegelen en toekomstige toestanden voorspellen.

In eerste instantie maakt het de optimalisatie van het product en het productiesysteem mogelijk voordat wordt geïnvesteerd in fysieke activa, waardoor er minder fysieke prototypes nodig zijn en dure storingen worden voorkomen.

Tijdens de operationele fase genereert de uitgebreide digital twin enorme waarde door „what-if” -scenario's uit te voeren om prestaties en gedrag te voorspellen.

Het legt de basis voor het nemen van snelle en zelfverzekerde beslissingen voordat in de echte wereld actie wordt ondernomen.

Digital twin verdiept inzichten in realtime

Fabrikanten hebben vaak moeite met realtime monitoring en gegevensintegratie in hun productiesystemen. Terwijl traditionele analyses zich richten op operationele basisstatistieken, biedt de digital twin een dieper niveau van inzicht door verschillende datasets te integreren in een uniform raamwerk.

De combinatie van de digitale en de echte wereld met een uitgebreide digital twin maakt een naadloze integratie mogelijk van de levenscyclus van producten en productie, inclusief software en automatisering. Hiermee kunnen bedrijven producten ontwerpen, simuleren, testen, optimaliseren en valideren met de Digital Twin for Products.

Met de digital twin voor de productie is het mogelijk om machines, lijnen en zelfs complete fabrieken en fabrieken in de digitale wereld te plannen en te optimaliseren.

Het resultaat is een continue cyclus van optimalisatie, van het ontwerpen van een product tot de realisatie en optimalisatie ervan met prestatiegegevens via de digital twin of performance.

Op basis van die gegevens bruikbare inzichten kunnen betrouwbare beslissingen worden genomen, gericht op productiviteits- en procesverbeteringen, zoals het optimaliseren van de productieplanning.

Dit betekent ook dat machinestoringen of storingen in de systemen voor de levering van materiaal onmiddellijk worden geïdentificeerd en aan productietechnici of technici worden geleverd. Dit inzicht in realtime zorgt ervoor dat storingen onmiddellijk worden opgemerkt, waardoor kostbare uitvaltijd tot een minimum wordt beperkt.

Snelle diagnose en probleemoplossing

A Siemens employee stands in front of two computer monitors.

De digital twin kan ook de tijd „terugspoelen”, zodat ingenieurs product- of productieproblemen efficiënt kunnen diagnosticeren. Op de productievloer ontvangen ingenieurs nauwkeurige foutmeldingen die het tijdstip van de storing en de betreffende machine aangeven, in plaats van te vertrouwen op conclusies uit algemene statistieken.

Overweeg een moderne CNC-machine die is uitgerust met geavanceerde automatisering en connectiviteit. Als een van de snijspindels een trillingswaarschuwing afgaat, wordt de bediener onmiddellijk op de hoogte gebracht, waarna een onderzoek naar de oorzaak wordt uitgevoerd.

Met behulp van de digital twin kan de operator de trillingswaarschuwing bekijken in een meeslepende 3D-omgeving, waarbij het exacte moment van overmatige trillingen wordt bepaald.

Door de digital twin replay snel vooruit en terug te spoelen, kan de operator belangrijke gebeurtenissen analyseren — zoals het begin van het snijden met een nieuw gereedschap — en de prestaties van verschillende spindels vergelijken.

Stel dat één spil tijdens het snijden aanzienlijk hogere koppelniveaus ervaart, wat wijst op een anomalie in de eigenschappen van het werkstuk.

Door dit probleem vroegtijdig te identificeren, kunnen ingenieurs weloverwogen beslissingen nemen over corrigerende maatregelen, waardoor de uitvaltijd wordt beperkt en de betrouwbaarheid van de machine wordt verbeterd.

Bovendien biedt de analyse van historische gegevens via de digital twin fabrikanten waardevolle inzichten in terugkerende problemen.

Als een bepaald onderdeel vaak uitvalt als gevolg van oververhitting, kunnen ingenieurs alternatieve configuraties ontwerpen, koelprocessen aanpassen of voorspellende onderhoudswaarschuwingen opnemen om toekomstige risico's te beperken.

Simulatie voor proactieve optimalisatie

Naast diagnostiek biedt de digital twin ongeëvenaarde voorspellingsmogelijkheden. Het kan voorspellen dat toekomstige staten op het juiste moment de juiste beslissingen nemen.

Door gebruik te maken van simulatie kunnen ingenieurs toekomstige machineprestaties voorspellen, mogelijke proceswijzigingen evalueren en risico's beperken voordat ze zich voordoen.

Fabrikanten van elektrische voertuigen maken bijvoorbeeld gebruik van simulaties om batterijontwerpen te verfijnen, waarbij ze het verwachte bereik, de thermische prestaties en de efficiëntie van de verpakking beoordelen.

Ingenieurs kunnen snel iteraties van ontwerpen testen en de meest optimale configuratie selecteren zonder de beperkingen van fysieke prototyping.

In een ander geval gebruiken fabrikanten van windturbines digital twin-modellen om de bedrijfsomstandigheden op verschillende geografische locaties te simuleren. Deze simulaties bieden gedetailleerde inzichten in aerodynamische prestaties, schommelingen in de energieproductie en de impact van omgevingsvariabelen zoals windsnelheid en temperatuur.

Door de turbine-efficiëntie onder uiteenlopende omstandigheden te voorspellen, kunnen fabrikanten het ontwerp van de bladen en de onderhoudsschema's optimaliseren om de energieopwekking te maximaliseren.

Intelligent, wendbaar en veerkrachtig

De digitale overwinning ondersteunt een dynamische, datagestuurde benadering van productontwikkeling en productiebeheer.

Door ingenieurs te voorzien van realtime inzichten, historische analyses en voorspellende simulaties, vermindert de digital twin kostbare uitvaltijd en verbetert de algehele flexibiliteit van de productie.

Door middel van closed-loop optimalisatie kunnen bedrijven hun productaanbod en productieprocessen voortdurend verfijnen met behulp van prestatiegegevens uit de praktijk.

In het evoluerende industriële landschap stelt de uitgebreide digital twin ingenieurs in staat om een vorm van tijdreizen te maken, waarbij ze inzichten uit het verleden, het heden en de toekomst gebruiken om efficiëntie, duurzaamheid en concurrentievermogen te stimuleren in een steeds complexere industriële wereld.

Juni 2025

Gerelateerde inhoud

Digitale onderneming

Benut de kracht van Industrie 4.0 en versnel uw digitale transformatie.

Meer informatie