Локационная автоматизация: как цифровые двойники движущихся активов ведут к успеху индустриальной автоматизации

27 августа 2021 г.

Статья объясняет, почему обещающая концепция цифрового двойника часто не достигает цели end-to-end автоматизации и коннективности. Аргументирует: для полной цифровой трансформации компаниям нужно оснастить цифровые двойники точными локационными данными всех движущихся активов на цехе и в цепочке поставок. Эта комплексная локационная дата позволяет цифровым двойникам создавать actionable insights для операционного превосходства, умной процессной автоматизации и повышенного качества производства. Юз-кейсы: локационная автоматизация от управления активами до контроля инструментов — выше продуктивность, качество, гибкость, устойчивость.

По определению Digital Twin Consortium, цифровые двойники — виртуальное представление реальных сущностей и процессов, и механизм синхронизации виртуального и реального. Используя сенсорные данные, цифровые двойники создают виртуальную модель для анализа, оптимизации и автоматизации текущего и будущего состояния физических активов или процессов в промышленных средах. От итераций продукта, управления активами, предиктивного обслуживания, предотвращения даунтайма — цифровые двойники дают множество юз-кейсов и позволяют компаниям принимать data-driven решения по обслуживанию, устойчивости, эффективности процессов, производительности.

Пропущенная часть для end-to-end автоматизации

Пока концепция цифрового двойника не нова, ее релевантность для промышленной автоматизации и внедрения smart manufacturing процессов постоянно растет. В прошлом и физический цех, и его цифровой двойник имели один даунсайд: удивительный дефицит данных о движущихся активах на цехе. Мехди Бентанфус, CEO Americas KINEXON Inc.: «Влияние цифрового двойника так же сильно, насколько сильны данные, из которых он черпает. Машины — только 1% всех активов типичного производственного объекта, и это главная часть, оцифрованная до сих пор. Компании лишены критической информации о 99% цеха — а именно об активах, движущихся по заводу: продукты, паллеты, инструменты, AGV. Подход KINEXON — локационный: ультра-точные real-time сенсоры трекинга активов дают данные, действительно отражающие динамические процессы на цехе и в цепочке поставок, создавая беспрецедентную ситуационную осведомленность».

Так пока цифровые двойники успешно использовались для контроля машин и прототипирования, компании едва поцарапали поверхность потенциала real-time данных о локации и статусе продукта движущихся активов на цехе и в цепочке поставок. Локационная платформа автоматизации KINEXON (LAP) закрывает этот дата-гап, превращая локационные данные из разных технологических источников в локационный цифровой двойник. Этот цифровой двойник генерирует actionable insights в реальном времени. По Ян Буряну, Senior Director, Head of IDC Manufacturing Insights EMEA, «real-time локализация — существенная и интегральная часть smart factory завтра. Таким образом, с прозрачностью, достижимой на цехе, компании могут улучшить производственный throughput и логистику».

Учитывая растущую автоматизацию машин и процессов, оцифровка вовлеченных движущихся активов оказывается бесценной для end-to-end автоматизации и оптимизации производственного процесса. Вдоль цепочки поставок real-time данные движущихся активов трекаются разными технологиями: UWB или BLE indoor, GPS outdoor. Обрабатываются и активируются в локационной платформе автоматизации, которая одновременно питает другие third-party системы: WMS, MES, IoT и аналитические платформы. WMS может быстрее реагировать и реприоритезировать управление заказами в реальном времени, MES выигрывает от лучшего контроля машины и планирования на базе real-time данных пополнения материалов. Общие IoT и аналитические платформы также выигрывают от интеграции LAP. Благодаря superior данным от LAP, они могут анализировать процессы цепочки поставок впервые холistically — от поставщика к клиенту. Возможно комбинированием локационных данных цифрового двойника с сенсорными данными (температура, давление, другие контекстные данные заказа). Эта end-to-end прозрачность — один из самых критичных deliverables в инициативах цифровой трансформации.

Ключ к расширению возможностей компаний для полного использования преимуществ IIoT — беспрецедентный фокус KINEXON на интероперабельности. Обеспечение интеграции цифрового двойника технологий по всему спектру локализации и бесшовной встраиваемости в текущий софтовый стек создает синергии между софтовыми системами, пользователями и процессами по всей цепочке поставок. KINEXON нацеливает свой цифровой двойник превратить технологические силосы в value-adding источники данных и включить smart manufacturing юз-кейсы через data sharing и интеграцию.

Нет сомнений: цифровые двойники здесь надолго, 2020 г. стал proof point для их ценности в дискретном мануфакчиринге. «В времена экономических срывов и волатильности спроса, как во время COVID-19, Digital Twins помогают компаниям разрабатывать robust и resilient планы для цепочек поставок и производства. Неоценимое преимущество», — Бентанфус KINEXON. Неудивительно, траектория роста рынка цифровых двойников огромна. До пандемии Gartner нашел: 13% организаций, внедряющих IoT-проекты, уже использовали цифровые двойники, 62% — в процессе установки или планировании. После пандемии Gartner ожидает: к 2023 г. треть mid-to-large компаний, внедривших IoT, будет иметь хотя бы один цифровой двойник, связанный с COVID-19 юз-кейсом. Весь рынок прогнозируется в $48,2 млрд к 2026 г.

Топ 5 причин инвестировать в локационный цифровой двойник

1. Оптимизация процессов и ускорение производственного времени

Локационные цифровые двойники используют данные для бесчисленных IoT юз-кейсов: инвентарное управление, процессная автоматизация, бескарточное производство, track & trace, автоматизированный контроль инструментов, операции AMR, search & find. Данные — ключевой источник для автоматизации, но и traceability и создание digital thread по всей цепочке поставок. Цифровые двойники помогают сократить отходы, задержки, неэффективности, используя исторические и real-time данные для будущих предсказаний.

2. Real-time оценка рисков и предиктивное обслуживание

Данные, обрабатываемые LAP, критичны для идентификации рисков для работников и активов. Вместо generic или периодических графиков обслуживания, цифровые двойники позволяют предиктивное, condition-based обслуживание. Предотвращает нежелательные даунтаймы машин, стримилизирует ресурсы, улучшает доступность и надежность активов. Одновременно — огромный потенциал для безопасности работников, предотвращения столкновений и других приложений workplace safety.

3. Немедленная ценность и быстрый ROI

Цифровой двойник для движущихся вещей питается данными из ready-to-use RTLS и других систем локализации. Их выводы топлива data-driven решения, помогают выявлять бутылочные горлышка и возможности оптимизации.

С customer-friendly интерфейсом они дают немедленную ценность на операционном уровне без нагрузки на существующие IT или OT системы.

4. Интеграция всех IoT систем

Интероперабельность — ключевой аспект успешной стратегии цифровой трансформации. Цифровой двойник KINEXON спроектирован для бесшовной интеграции в существующие софтовые стеки и обработки данных из любого технологического источника. Без излишних требований к IT или OT, он напрямую включает локационную автоматизацию, давая superior ввод для других IoT процессов и big data аналитики в third-party софте.

5. Future-proofing вашего бизнеса

Цифровые двойники и локационная автоматизация — грунт для сбора выгод от новых cutting-edge технологий: ИИ, ML. Как центральный автоматизационный хаб, они снижают технологические и департаментальные силосы, фостерят коллаборацию и инновации. Это всё более релевантно с учетом спроса на удаленный real-time мониторинг, траблшутинг, кооперацию и рабочие реалии в все более глобальном, фрагментированном мире.

Пример юз-кейса:

Цифровые двойники ценны по вертикалям, но авто и мануфакчиринг — ключевые секторы:

— Мануфакчиринг: 5% ускорение скорости сборочной линии через автоматизированный контроль инструментов

Глобальный лидер авто использует LAP KINEXON для автоматизированного контроля инструментов на сборочной линии. Автоматизированная конфигурация инструментов, быстрое и эффективное создание геофенсов, ультра-точная цифровая визуализация сборочного процесса не только создали миллионы экономии, но и снизили ручные ошибки и реколлы продуктов. Решение KINEXON для мультинационального автопроизводителя награждено множеством отраслевых наград.

— Автозапчасти: годовые экономии и рост продуктивности через оптимизацию материального потока

Ведущий автозапчасти Continental использует софт KINEXON для оптимизации supply chain и материального потока. AGV и пикинг-боксы оснащены RTLS сенсорами, данные обрабатываются в цифровом двойнике. Решение не только повысило утилизацию AGV, но и оптимизировало обеспечение и пополнение материалов, давая полную прозрачность интралогистических процессов. Подробнее о полном спектре решений — в этом case study.

Заключение: Завершите цифровую трансформацию с локационно-оснащенными цифровыми двойниками

«Локационные данные остаются одним из величайших неиспользованных ресурсов компаний сегодня. В то же время, извлечение истинной ценности из IoT-приложений опирается на надежные, точные данные из вселенной «Location of Things»», — Бентанфус.

Инвестиции в цифровые двойники — не только разумное финансовое решение для сегодняшней bottom line, но и настройка на дальнейшую экономию в средне- и долгосрочной перспективе. Учитывая недавнюю ценовую революцию и растущий adoption rate разных технологий локализации — ультра-точный UWB для indoor трекинга или GPS для outdoor — потенциал добавления ценности через локационную автоматизацию с цифровым двойником для движущихся вещей теперь готов и доступен для каждой компании.

Ясмин Велтер — B2B Marketing Manager глобальной tech-компании KINEXON. В KINEXON Ясмин движет использованием локационных технологий для локационной промышленной автоматизации вперед. 10+ лет опыта с и для международных компаний в мануфакчиринге и логистике, с фокусом на smart manufacturing и цифровую трансформацию. Связаться с Ясмин в LinkedIn и следить за обновлениями локационной автоматизации здесь

[1] https://www.digitaltwinconsortium.org/initiatives/the-definition-of-a-digital-twin.htm
[2] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-10-29-gartner-survey-reveals-47-percent-of-organizations-will-increase-investments-in-iot-despite-the-impact-of-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html