Digital Twin

Digitalni dvojniki imajo v industriji osrednjo vlogo, saj preoblikujejo procese po vsej vrednostni verigi. Kot virtualne upodobitve izdelkov, procesov ali zmogljivosti povezujejo posamezne faze s podatki, s čimer povečujejo učinkovitost, zmanjšujejo število napak, skrajšujejo cikle in odpirajo nove priložnosti, ki zagotavljajo trajno konkurenčno prednost na globalni ravni.

Avtonomni digitalni dvojniki v celotni vrednostni verigi

Da bi izkoristili ves potencial digitalnega dvojnika, se realni sistemi ne smejo le medsebojno povezati v omrežje: razviti morajo tudi sposobnost »razmišljanja« in samostojnega delovanja. Razvoj se usmerja v smer umetne inteligence, od preprostega medsebojnega zaznavanja in interakcije do komunikacije in samostojne optimizacije. To zahteva tudi integrirane informacijske sisteme, ki omogočajo neprekinjeno izmenjavo informacij.

Razvoj digitalnih dvojnikov zahteva zmogljive programske sisteme, ki jih lahko implementirajo vzdolž celotne vrednostne verige – za načrtovanje in oblikovanje izdelkov, strojev in obratov ter za upravljanje izdelkov in proizvodnih sistemov. To uporabnikom omogoča, da delujejo veliko bolj prilagodljivo in učinkovito ter prilagodijo svojo proizvodnjo.

3fe2f5846271556ca850701e7c5f348959926bc5 – Electra Meccanica SOLO, originalni sprednji del električnega avtomobila

Digitalni dvojnik izdelka, proizvodnje in zmogljivosti

af635520685e16bd50f16decfb5718951a61d068 – Sejem v Hannovru 2018: Razstava elektronike – Bozhon izvirnik

Digitalni dvojnik izdelka se ustvari že v fazi opredelitve in načrtovanja načrtovanega izdelka. To inženirjem omogoča, da simulirajo in preverijo lastnosti izdelka glede na posamezne zahteve: na primer, ali je izdelek stabilen in ali je njegova uporaba intuitivna? Ali karoserija avtomobila zagotavlja čim manjši zračni upor? Ali elektronika deluje zanesljivo? Ne glede na to, ali gre za mehaniko, elektroniko, programsko opremo ali zmogljivost sistema, se digitalni dvojnik lahko uporabi za vnaprejšnje testiranje in optimizacijo vseh teh elementov.

Enako velja za digitalni dvojnik proizvodnje. Vključuje vse vidike, od strojev in krmilnikov obratov do celotnih proizvodnih linij v virtualnem okolju. Ta simulacijski proces se lahko uporabi za vnaprejšnjo optimizacijo proizvodnje z generiranjem kode PLC in virtualnim zagonom. Tako je mogoče viri napak ali okvar identificirati in preprečiti še pred začetkom dejanskega obratovanja. To prihrani čas in postavi temelje za prilagojeno masovno proizvodnjo, saj je mogoče tudi zelo kompleksne proizvodne poti izračunati, testirati in programirati z minimalnimi stroški in naporom v zelo kratkem času.

Digitalni dvojnik zmogljivosti pa se nenehno napaja z operativnimi podatki iz proizvodov ali proizvodnega obrata. To omogoča stalno spremljanje informacij, kot so podatki o stanju strojev in podatki o porabi energije v proizvodnih sistemih. Na ta način je mogoče izvajati preventivno vzdrževanje, s čimer se preprečijo izpadi in optimizira poraba energije. Nekatere družbe uporabljajo storitve, ki temeljijo na podatkih, za razvoj novih poslovnih modelov, kot je prikazano v primeru strojarskega podjetja Heller. Hkrati se lahko znanje o sistemih, ki temelji na podatkih, kot je Insights Hub (prej MindSphere), ponovno vključi v celotno vrednostno verigo vse do proizvodnega sistema. To ustvarja popolnoma zaprt krog odločanja za proces neprekinjene optimizacije.

Široka paleta izdelkov in storitev

Paket Siemens Digital Enterprise Suite ponuja popolnoma usklajene in integrirane programske ter avtomatizacijske rešitve, ki omogočajo celovit pristop: osrednja podatkovna platforma se uporablja za digitalizacijo celotnega procesa ustvarjanja dodane vrednosti v industriji. Inteligentna industrijska komunikacijska omrežja omogočajo preprosto izmenjavo podatkov med različnimi proizvodnimi moduli in neprekinjeno zbiranje operativnih podatkov.

Strategija »Defense in Depth« podjetja Siemens zagotavlja, da so podjetja pripravljena na naraščajoče varnostne zahteve v industriji ter da so industrijski obrati učinkovito zaščiteni pred notranjimi in zunanjimi napadi. Varnostni mehanizmi, ki so skladni s standardi – od zaščite z geslom do neprekinjenega spremljanja varnosti – zagotavljajo zanesljivo in prilagojeno zaščito za digitalno tovarno.

MindSphere služi tudi kot platforma za razvoj novih digitalnih poslovnih modelov za industrijska podjetja in dopolnjuje Siemensovo ponudbo podatkovno podprtih digitalnih storitev za industrijsko okolje. Ponuja najsodobnejše varnostne funkcije za pridobivanje podatkov na terenu ter za prenos in shranjevanje teh podatkov v oblaku.

Prvi dosežki

b1c532c6874910cf580a7c21ce345ddd14af6546 - bausch-stroebel-polnilni-stroj-5663-rgb velika slika

S paketom Siemens Digital Enterprise Suite lahko stranke že danes začnejo vlagati v prihodnostno usmerjene rešitve za postopno uvajanje Industrije 4.0. Proizvajalec specialnih strojev Bausch + Ströbel na primer uporablja digitalizacijo kot ključ do doslednosti v svojem inženiringu. Podjetje pričakuje vsaj 30-odstotno povečanje učinkovitosti do leta 2020, in sicer zgolj zaradi prihranka časa pri inženiringu.
Podobno tudi podjetje Schunk – svetovni vodilni proizvajalec tehnologije za vpenjanje in prijemalnih sistemov – že uporablja rešitve digitalizacije za svoje električno krmiljene komponente prijemalnih sistemov. Ta novi inženirski proces bo omogočil bistveno krajše roke izvedbe projektov, hitrejše zagon in znatno povečanje učinkovitosti pri gradnji podobnih obratov.

Na vseh ravneh

Povezovanje strojev med seboj in z nadrejenimi sistemi omogoča centralno upravljanje virov in proizvodnih podatkov. To prinaša stroškovne prednosti pri nabavi in obratovanju, saj so podatki o naročilih na voljo v celotnem podjetju, kar omogoča opredelitev optimalnih strategij za razporeditev naročil med različne proizvodne lokacije znotraj organizacije. Poleg tega je mogoče na prvi pogled pregledati zaloge materiala, logistične procese in razpoložljivost orodja ter jih učinkovito usklajevati.

Zahvaljujoč izboljšani dokumentaciji proizvodnih procesov in proizvodnih parametrov je potencial, ki ga ponuja digitalni dvojnik na področju upravljanja kakovosti, prav tako zanimiv. Če proizvajalci natančno vedo, kateri komponent je bil vgrajen, s kakšnimi lastnostmi, v katere izdelke in kako je bil vgrajen, lahko ciljno odgovorijo na morebitne težave in optimizirajo svoje procese. V svojem proizvodnem obratu Simatic v Ambergu v Nemčiji Siemens že uporablja celovit sistem dokumentiranja in ocenjevanja ter je dosegel izjemno nizko stopnjo napak v proizvodnji.

Tudi v predelovalni industriji digitalni dvojnik zagotavlja večjo učinkovitost in produktivnost: s prehodom od integriranega inženiringa k integriranemu delovanju Siemens podjetjem v predelovalni industriji omogoča izgradnjo celovitega podatkovnega modela od projektiranja obrata do njegovega delovanja. Tudi na tem področju digitalizacija zagotavlja krajši čas uvajanja na trg, večjo prožnost in večjo učinkovitost. To podjetjem daje priložnost, da se uspešno odzovejo na nestabilnost in raznolikost globalnih trgov ter povečajo svojo produktivnost ter učinkovitost rabe energije in virov.

Začnite svoje potovanje

Kontaktirajte nas