Как цифровые двойники формируют умные заводы завтрашнего дня

Говоря с Саймоном Кеог из Siemens, мы смотрим на будущее умных заводов и роль, которую цифровые двойники сыграют в этом.

Просто сказано, «умный завод — это подключенный завод», — говорит Саймон Кеог, Генеральный Менеджер, Фабричная Автоматизация в Siemens Digital Industries. «У вас есть полный поток данных и интегрированные рабочие процессы от ввода сырья до производства готовых товаров, и от цеха до покрытия стейкхолдеров.

«Умный завод действительно использует ту подключенную среду для максимизации гибкости и продуктивности завода через использование данных, через использование цифровых двойников и постоянную оптимизацию, которая в некоторых случаях мы говорим о само-оптимизации — но есть еще путь пройти, чтобы достичь этого в большинстве производственных сред».

Цифровые Двойники: Полное Виртуальное Представление Вашего Производственного Завода, Продуктов и Машин

Предоставляя производителям возможности опыт виртуального представления их производственных заводов или продуктов, «цифровой двойник невероятно важная часть умного завода», говорит Кеог. «Он позволяет производителю наложить в той виртуальной среде многие из физических атрибутов, которые существуют в физическом заводе. Это действительно для максимизации симуляции, чтобы сделать её максимально реалистичной и для обеспечения оптимизации самых точных возможностей».

«Цифровые двойники также предоставляют виртуальную замкнутую систему, где производители могут симулировать столько, сколько возможно, так что когда они идут в физическую среду, она была де-рискована максимально возможно, и дизайн лейаута и пропускная способность также были оптимизированы.

«Пуристы скажут, что это не двойник, пока у вас нет виртуального и физического представления, но нормально виртуальное придет первым, за которым скоро последует физическое. Но способность кормить реальные данные, как производственная линия или продукт используется, обратно в цифровой двойник позволяет производителям улучшать всю симуляцию, результатом в постоянно улучшающейся среде, где виртуальное и физическое приближаются всё ближе и ближе».

Ключевые Технологии для Продвижения Возможностей Умного Завода

«Я думаю, одна из самых важных, конечно, это сенсоры, где мы подбираем данные вокруг завода. Я думаю, это действительно критично, потому что это всё о подключенном заводе, так что несомненно, открытые сети и открытые протоколы позволяют нам достичь этого подключенного завода по многим технологиям и многим разным производителям. Конечно, слой автоматизации и робототехники также невероятно важен в терминах автоматизации производства, особенно как ресурсы становятся более редкими и многие продукты становятся более сложными, с гораздо большим разнообразием и беспокойными решениями», говорит Саймон Кеог, Генеральный Менеджер, Фабричная Автоматизация в Siemens Digital Industries.

«Я думаю, другая область — это технологии, вовлеченные в визуализацию и аналитику. Так что мы на самом деле делаем с данными, как только мы взяли их из производственного завода — превращаем их в информацию и инсайты для быстрых бизнес-решений. Я думаю, в терминах закрытия петли, технологии как облако и промышленный край позволят нам использовать технологии такие как искусственный интеллект и машинное обучение.

«Цифровой двойник может быть внедрен на многих уровнях операций производителя; это может быть цифровое представление машины, производственной линии, или целого завода. «Однако, чтобы достичь высоко оптимизированного и высокопроизводительного производственного сектора, выгоды вследствие как результат хороших, лин производственных практик, я думаю, придут от использования цифровых двойников», говорит Кеог, который добавляет, что «как пространство становится всё более редким, способность оптимизировать заводские лейауты будет критична, так будет оптимизация жизненного цикла как время до рынка становится всё короче и короче. Я верю, что эти требования будут достигнуты через интегрированный цифровой двойник», добавляет Кеог.

Внедрение Цифрового Двойника в Ваши Производственные Операции

С многими производителями начинающими свои цифровые двойники как 2D или 3D CAD чертежи, «это легко тогда взять те CAD чертежи и затем импортировать их в что-то вроде нашего mechatronics concept designer, как пример, и затем наложить физические атрибуты того продукта, машины или завода, и мы можем начать симуляцию его, которая может варьироваться от простого уровня к более детальному уровню для запуска сценариев „что если?„, производственных расписаний, и спроса и предложения. Пока производители могут развивать свои собственные цифровые двойники, есть решения партнеры и системные интеграторы, которые могут прийти в организацию и создавать цифровые двойники», говорит Кеог.

Следующие Пять Лет…

До некоторой степени, цифровые двойники уже в использовании сегодня. По мере того как отрасль идет вперед, Кеог ожидает увидеть использование технологии расширяется так, что организации имеют гораздо более широкое покрытие их производственного объекта внутри цифрового двойника. «Я думаю, мы увидим гораздо более великую интеграцию между различными стадиями дизайна, инженерии, разработки, производства, а затем через сервитизацию оптимизацию в терминах продукта и производства, так что я думаю, что интеграция будет случаться больше. Я думаю, мы начнем видеть много людей, которые были выкачивающие много данных, и создающие озера данных для попытки анализировать для получения инсайтов, понимают, что вам нужно пилотировать эти типы приложений и затем масштабировать. Так что я думаю, мы увидим гораздо больше того, а не просто пытаться вылить все данные в облако», комментирует Кеог.

«И я думаю, мы увидим некоторые более инновационные технологии такие как ИИ приходят в производство. Я не думаю, что мы действительно увидели широкомасштабное использование 5G как среды коммуникаций внутри заводов еще. Но я думаю, мы увидим гораздо более быстрые сети и гораздо более гибкие сетевые решения такие как 5G. Я думаю, мы увидим это случающимся быстрее и быстрее. Отражая на нашей собственной разработке наших собственных решений, скорость этого довольно удивительна. Если я просто смотрю за последние два или три года и что идет, одна минута мы говорим о тренде, следующая минута у нас есть технология, и это действительно случается в темпе. Тогда как раньше, я думаю, люди смотрели на пять лет и шли, „да, ты знаешь, будет немного изменений». Теперь я думаю, будет значительное изменение.

«Это разное в разных секторах, конечно, аэрокосмическая и автомобильная всегда вели путь в внедрении технологий, но я думаю, мы начнем видеть гораздо более великое принятие в других секторах как пища и напитки, например, и может быть в секторах, которые имеют гораздо большее законодательство вокруг них, и поэтому до некоторой степени имеют немного более консервативный подход к их принятию технологий», заключает Кеог.