Skip to main content

Cyfrowy bliźniak

Cyfrowe bliźniaki odgrywają kluczową rolę w przemyśle, przekształcając procesy w całym łańcuchu wartości. Jako wirtualne odwzorowania produktów, procesów lub wydajności łączą poszczególne etapy danymi, zwiększając efektywność, ograniczając awarie, skracając cykle produkcyjne i otwierając nowe możliwości, które zapewniają trwałą przewagę na skalę globalną.

Autonomiczne cyfrowe bliźniaki w całym łańcuchu wartości

Aby w pełni wykorzystać potencjał cyfrowego bliźniaka, systemy rzeczywiste nie mogą być jedynie połączone sieciowo. Muszą także rozwijać zdolność do „myślenia” i działania autonomicznego. Rozwój zmierza w kierunku sztucznej inteligencji, obejmując od prostej wzajemnej percepcji i interakcji po komunikację i samodzielną optymalizację. Wymaga to również zintegrowanych systemów informacyjnych umożliwiających ciągłą wymianę danych.

Tworzenie cyfrowych bliźniaków wymaga potężnych systemów oprogramowania, które mogą je wdrożyć w całym łańcuchu wartości — do planowania i projektowania produktów, maszyn i zakładów oraz obsługi produktów i systemów produkcyjnych. Pozwala to użytkownikom działać znacznie bardziej elastycznie i wydajnie oraz dostosowywać swoją produkcję.

3fe2f5846271556ca850701e7c5f348959926bc5 - Electra Meccanica SOLO front electric car original

Cyfrowy bliźniak produktu, produkcji i wydajności

af635520685e16bd50f16decfb5718951a61d068 - Hannover Messe 2018 Electronics Showcase Bozhon original

Cyfrowy bliźniak produktu tworzony jest już na etapie definiowania i projektowania planowanego wyrobu. Pozwala to inżynierom symulować i weryfikować właściwości produktu w zależności od określonych wymagań: na przykład, czy produkt jest stabilny i intuicyjny w użytkowaniu, czy karoseria samochodu zapewnia możliwie najniższy opór powietrza, czy elektronika działa niezawodnie. Niezależnie od tego, czy chodzi o mechanikę, elektronikę, oprogramowanie czy wydajność systemu, cyfrowy bliźniak umożliwia wstępne testowanie i optymalizację wszystkich tych elementów.

To samo dotyczy cyfrowego bliźniaka produkcji. Obejmuje każdy aspekt, od maszyn i sterowników instalacji po całe linie produkcyjne w środowisku wirtualnym. Ten proces symulacji można wykorzystać do wcześniejszej optymalizacji produkcji dzięki generowaniu kodu PLC i wirtualnemu uruchomieniu systemów. W efekcie źródła błędów lub awarii mogą zostać zidentyfikowane i wyeliminowane jeszcze przed rozpoczęciem rzeczywistej eksploatacji. Oszczędza to czas i przygotowuje grunt pod produkcję masową na zamówienie, ponieważ nawet bardzo złożone ścieżki produkcyjne można w krótkim czasie obliczyć, przetestować i zaprogramować przy minimalnych kosztach i nakładzie pracy.

Z kolei, cyfrowy bliźniak wydajności jest stale zasilany danymi operacyjnymi z produktów lub zakładu produkcyjnego. Pozwala to na ciągłe monitorowanie informacji, takich jak dane o stanie z maszyn i dane dotyczące zużycia energii z systemów produkcyjnych. Z kolei umożliwia to przeprowadzenie konserwacji predykcyjnej, aby zapobiec przestojom i zoptymalizować zużycie energii. Niektóre firmy wykorzystują także usługi oparte na danych do tworzenia nowych modeli biznesowych, co pokazuje przykład przedsiębiorstwa inżynieryjnego Heller. Jednocześnie wiedza oparta na danych, gromadzona w systemach takich jak Insights Hub (dawniej MindSphere), może być przekazywana wstecz w całym łańcuchu wartości, aż do systemu produktu. W ten sposób powstaje zamknięta pętla decyzyjna, umożliwiająca ciągłą optymalizację procesów.

Kompleksowa gama produktów i usług

Siemens Digital Enterprise Suite oferuje w pełni skoordynowane i zintegrowane rozwiązania programowe i automatyzacyjne, umożliwiające stworzenie kompleksowego podejścia. Centralna platforma danych służy do cyfryzacji całego procesu tworzenia wartości w przemyśle. Inteligentne przemysłowe sieci komunikacyjne umożliwiają prostą wymianę danych między różnymi modułami produkcyjnymi oraz ciągłe zbieranie danych operacyjnych.

Strategia Defense in Depth firmy Siemens zapewnia przedsiębiorstwom gotowość do sprostania rosnącym wymaganiom w zakresie bezpieczeństwa przemysłowego oraz skuteczną ochronę zakładów przemysłowych przed zagrożeniami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Mechanizmy zabezpieczeń zgodne ze standardami – od ochrony hasłem po ciągły monitoring bezpieczeństwa – oferują niezawodną i dostosowaną do potrzeb ochronę cyfrowej fabryki.

MindSphere służy również jako platforma do opracowywania nowych cyfrowych modeli biznesowych dla firm przemysłowych i uzupełnia portfolio Siemens usług cyfrowych opartych na danych dla środowiska przemysłowego. Oferuje najnowocześniejsze funkcje bezpieczeństwa do pozyskiwania danych w terenie oraz do przesyłania i przechowywania tych danych w chmurze.

Początkowe osiągnięcia

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

Dzięki pakietowi Siemens Digital Enterprise Suite klienci mogą już dziś zacząć inwestować w przyszłościowe rozwiązania do stopniowego wdrażania Industrie 4.0. Na przykład producent maszyn specjalnego przeznaczenia Bausch+Ströbel wykorzystuje cyfryzację jako klucz do spójności w swojej inżynierii. Firma spodziewa się wzrostu wydajności o co najmniej 30 procent do 2020 roku dzięki czasowi zaoszczędzonemu podczas samej inżynierii.
Podobnie firma Schunk — światowy lider na rynku technologii mocowania i systemów chwytaków — już korzysta z rozwiązań digitalizacyjnych dla swoich elektrycznie sterowanych elementów systemu chwytania. Ten nowy proces inżynieryjny doprowadzi do znacznie skrócenia harmonogramu projektu, szybszego uruchomienia i znacznego wzrostu wydajności przy budowie podobnych zakładów.

Na każdym poziomie

Łączenie maszyn między sobą oraz z systemami wyższego poziomu umożliwia centralne zarządzanie zasobami i danymi produkcyjnymi. Dzięki temu osiąga się korzyści kosztowe zarówno w zakupach, jak i w eksploatacji. Dane o zamówieniach są dostępne w całej firmie, a możliwe staje się wyznaczanie optymalnych strategii przydzielania zamówień do różnych zakładów produkcyjnych w organizacji. Dodatkowo stany magazynowe, procesy logistyczne i dostępność narzędzi można w każdej chwili szybko sprawdzić i sprawnie koordynować.

Dzięki ulepszonej dokumentacji procesów produkcyjnych i parametrów produkcji potencjał cyfrowego bliźniaka w dziedzinie zarządzania jakością jest równie ekscytujący. Jeśli producenci dokładnie wiedzą, jaki komponent został zainstalowany, z jakimi funkcjami, w jakich produktach i jak został zainstalowany, mogą zapewnić ukierunkowaną odpowiedź na potencjalne problemy i zoptymalizować swoje procesy. W zakładzie produkcyjnym Simatic w Amberg w Niemczech Siemens korzysta już z kompleksowego systemu dokumentacji i oceny i osiągnął wyjątkowo niski poziom błędu w produkcji.

Również w branży przetwórczej cyfrowy bliźniak zapewnia większą wydajność i produktywność: dzięki przejściu od zintegrowanej inżynierii do zintegrowanych operacji Siemens umożliwia firmom z branży przetwórczej zbudowanie kompleksowego modelu danych od inżynierii instalacji do eksploatacji. Również w tej dziedzinie cyfryzacja zapewnia krótszy czas wprowadzania na rynek, większą elastyczność i wyższą wydajność. Daje to przedsiębiorstwom możliwość skutecznego reagowania na zmienność i różnorodność rynków światowych oraz zwiększenia ich produktywności oraz efektywności energetycznej i zasobów.

Rozpocznij swoją podróż