Digitální dvojče jako nástroj budoucnosti: K čemu a jak slouží?

Digitální dvojče jako nástroj budoucnosti: K čemu a jak slouží?

Koncept Digital Twin vznikl již na počátku 90. let minulého století. Od té doby se však jeho pojetí postupně vyvinulo, a proto lze na digitální dvojče pohlížet z nejrůznějších úhlů.

Odborníci a výrobci se však shodují na tom, že digitální dvojče je model, který pracuje se současným stavem a zrcadlí skutečné zařízení, systém nebo proces v simulovaném režimu. Současně však zná celou jeho historii a s přesností chápe jeho budoucí potenciál.

Co je to digitální dvojče?

Digitální dvojče, anglicky Digital Twin, lze zjednodušeně definovat jako virtuální kopii reálného objektu, systému nebo procesu.

Digitální dvojče je otiskem a přesnou napodobeninou fyzické věci, skutečného automatizovaného zařízení, výrobního či měřícího procesu nebo určité služby v digitálním světě.

Pojem se vyskytuje například v souvislosti s nástupem revolučního programu Průmysl 4.0.

Digital Twin se využívá především ve výrobních závodech, kde dokáže zkrátit dobu zprovoznění nových linek či závodůumožňuje zvyšovat jejich efektivitu.

Jak funguje digitální dvojče?

Digitální dvojče může existovat na jakékoliv úrovni v tradiční architektuře ISA-95.

ISA-95, oficiálním názvem ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration, je mezinárodní standard pro integraci podnikových a řídicích systémů.

Slouží jako nástroj podpory rozhodování, který umožňuje zlepšit bezpečnost, spolehlivostziskovost jak ve fázi projektování, tak i v provozu.

Digital Twin je virtuální digitální kopie zařízení, systému nebo procesu, která co nejpřesněji odráží skutečný stav v reálném čase, je spustitelná na vhodné výpočetní platformělze jí manipulovat.

To umožňuje určit budoucí chování fyzického systémuoptimalizovat zásahy do něj.

Přínosy digitálních dvojčat

Digitální dvojče vytváří dokonalý virtuální duplikát fyzického objektu, systému, výrobního nebo měřícího automatizovaného zařízení.

Koncept Digital Twin tak umožňuje nejen navrhovat, simulovatvyrábět mnohem rychleji, než to bylo možné dřív.

Od samého počátku však dokáže rovněž pracovat na tom, aby každá další verze byla lepší. Lepší ve smyslu hospodárnosti, efektivity, robustnostišetrnosti k životnímu prostředí.

Digitální dvojče dovoluje nahlédnout do automatizovaných zařízení a procesů.

Dává možnost vnímat věci, které nemohou být přímo měřeny.

Tím, že je koncept digitálního dvojčete založen na konzistentních datech, podporuje společné propojení mezi různými odděleními v podniku a dokonce i mimo něj.

Digitální dvojče jako virtuální stín reality

Digitální dvojče doprovází svůj vzor jako digitální stín ve všech fázích hodnotového řetězce – od návrhu přes výrobu až po provoz, následně i servis a případnou recyklaci.

Koncept Digital Twin se ukazuje jako nesmírně užitečné během celého jejich životního cyklu.

Implementace digitálních dvojčat je nezbytná již ve fázi počáteční studie. Přináší tím řadu benefitů:

  • umožňují vyhodnotit proveditelnost,
  • pomáhají optimalizovat proces projektováníuvádění do provozu,
  • podporují optimalizaci provozuprediktivní údržby,
  • zkracují dobu výroby,
  • pomáhají snížit náklady.

Budoucnost digitálních dvojčat

Digitální dvojče vytváří podmínky pro trvalé zlepšování kvalitycelkové efektivity, minimalizují poruchovost, zkracují vývojové cyklyotevírají nové obchodní příležitosti. Digitální dvojče tak vytváří trvalou konkurenční výhodu.

Vývoj konceptu Digital Twin je však jednoznačně podmíněn existencí výkonných softwarových systémů.

Ty je totiž mohou implementovat v rámci celého hodnotového řetězce. Konkrétně v oblasti plánování a navrhování produktů, strojů i celých provozů a také později v provozu výrobních zařízení a systémů.

Přínos digitálních dvojčat je obrovský. Mohou reagovat mnohem pružněji na veškeré změny a svou výrobu průběžně zefektivňovat.

digital twin

Shrnutí

Digitální dvojčata jsou mocným a slibným nástrojem, který má potenciál transformovat mnoho průmyslových odvětví.

Poskytuje výhody především proto, že zajišťuje, aby zaměstnanci v provozu a pracovníci obsluhy výrobních zařízení měli vždy a všude informace, které potřebují k pochopení celkových dopadů svých každodenních rozhodnutí.

Digitální dvojče usnadňuje toky informací přes hranice organizace (tedy v rámci dodavatelských řetězců, pro servisní organizace nebo pro dohledové a regulatorní orgány) a výrazně minimalizuje nutnost intuitivního rozhodování podle odhadu.

S rostoucím propojením světa a dostupností dat se digitální dvojčata stanou nezbytným nástrojem pro optimalizaci procesů, předvídání problémů a zefektivňování operací v široké škále oblastí.