Раскрытие производственной эффективности: осязаемые выгоды цифровых двойников

Производственный сектор сталкивается с огромными вызовами. Дефицит поставок, повышенный спрос и волатильный рынок заставляют бизнесы принимать новые стратегии, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Многие производители обращаются к инновациям Индустрии 4.0, таким как промышленный IoT, искусственный интеллект и облачные вычисления, чтобы повысить продуктивность, снизить операционные расходы и реагировать на меняющиеся рыночные условия.

Цифровые двойники — новая технология, которая может использовать IoT, AI и другие технологии для симуляции высокоточной копии реального объекта, могут помочь владельцам получить лучшее понимание операций завода и потенциальных барьеров для продуктивности.

Что такое цифровые двойники?

Цифровые двойники — это виртуальные представления существующего объекта, продукта, рабочего процесса или объекта. Обычно они спроектированы для максимально точного соответствия их источнику — идеально, до точки, когда двойник может действовать как реплика.

Например, цифровой двойник здания может быть масштабной моделью 1:1. У него могут быть те же системы вентиляции, сантехника, освещение и даже материалы. Информация от сетевых датчиков, таких как IoT-мониторы потока воздуха, пешеходного трафика и освещения, может предоставить дополнительные данные.

Высокая точность реплики позволяет конечным пользователям использовать ее для различных целей, включая моделирование, прогнозирование и визуализацию процессов здания.

Один конечный пользователь может воспользоваться моделированием вентиляции и алгоритмом потока воздуха для выявления слабых точек в системе кондиционирования здания. Другой может использовать данные от IoT-устройств, чтобы превратить цифровой двойник в систему мониторинга в реальном времени, предлагающую мощные визуализации сетей и производительности здания.

Помимо моделирования здания, бизнес также может использовать цифровые двойники для представления объектов и процессов в разных масштабах — от всей цепочки поставок компании до отдельного станка или компонента завода.

Цифровой двойник в производстве

Цифровые двойники предлагают множество потенциальных выгод владельцам производственных заводов — включая улучшенный мониторинг, оптимизированный контроль качества и визуализацию данных.

Визуализация данных IIoT

Цифровые двойники хорошо синергизируют с флотами IIoT-мониторинга, которые становятся все более распространенными в производственном секторе. Данные от IIoT-мониторов могут использоваться для создания более точных двойников, улучшая прогностическую способность модели.

Конечные пользователи также могут визуализировать данные IIoT, используя цифровой двойник, помогая снизить часть путаницы, которая может возникнуть при разборе огромных объемов информации, которые могут захватывать IIoT-системы.

Например, бизнес может использовать IIoT и существующий цифровой двойник завода для представления потока воздуха, пешеходного трафика или движения товаров. Если в объекте есть значительные производственные бутылочные горлышки — как конвейер, ограничивающий пропускную способность завода — эта визуализация может помочь менеджерам их выявить.

Тот же подход также можно использовать для выявления неэффективностей планировки, заторов трафика, алертов обслуживания или даже потенциальных нарушений безопасности.

Какие бы данные ни отслеживал IIoT-датчик, они могут быть привязаны к локации, представленной где-то в или на цифровом двойнике, позволяя менеджерам лучше понимать ценную информацию, захваченную IIoT о реальной производительности завода.

Предиктивное обслуживание и мониторинг оборудования в реальном времени

Сетевые датчики и машины могут непрерывно сообщать информацию о производительности заводского оборудования. Эти данные могут быть предоставлены цифровому двойнику, давая менеджерам обзор «с высоты птичьего полета» здоровья машин.

Если станок на заводе начинает вести себя необычно по сравнению с базовой линией, система может оповестить менеджеров, предоставляя им точную локацию проблемы. Цифровой двойник может сделать возможным точечное определение вышедшего из строя компонента.

Стратегия превентивного обслуживания в сочетании с мониторингом в реальном времени может помочь владельцам снизить затраты на обслуживание и снизить риск простоев.

AI позволяет пойти еще дальше. Исторические данные от датчиков IIoT станков, в сочетании с данными производителя, могут использоваться для обучения алгоритма, который может предсказать, когда машины выйдут из строя. Использование данных, которые бизнес уже имеет, означает, что алгоритм может обеспечить стратегию предиктивного обслуживания для дальнейшего снижения операционных затрат и простоев.

Планирование модернизаций и изменений планировки

Цифровой двойник может быть особенно полезен при аудите и планировании модернизаций или реорганизации завода. Например, распространенные ошибки планировки линий могут стать более очевидными, когда вы объединяете цифровой двойник с данными трафика или потока ресурсов, показывающими, где рабочие и товары застревают.

Цифровой двойник и моделирование системы вентиляции позволяют оценить эффективность текущей системы и смоделировать, как новая работа вентиляции помогла бы улучшить поток воздуха, повысить комфорт завода и поддерживать качество воздуха на площадке.

Некоторым бизнесам может потребоваться соответствовать отраслевым стандартам воздействия на рабочих воздушной пыли. Менеджеры могут использовать модели качества воздуха для моделирования этого воздействия — помогая им определить, будет ли модернизация достаточно эффективной, чтобы сохранить безопасность рабочих на площадке.

Анализ заводских процессов

Цифровые двойники могут помочь менеджерам лучше понять, как работает их завод и как он вписывается в общую структуру бизнеса. Цифровые двойники могут моделировать рабочие процессы, процессы и цепочки поставок, и их комбинация может позволить менеджерам «отдалиться» от своего завода и наблюдать поток товаров со складов и поставщиков.

Та же технология также может позволить менеджерам «приблизиться» и рассмотреть движение отдельных компонентов и предметов по всему заводу. RFID-трекеры и подобные устройства, прикрепленные к паллете или детали, могут дать менеджерам картину того, как товары перемещаются через их завод и производственный процесс.

Данные от этих систем также могут помочь улучшить инициативы прослеживаемости объекта. Правильная информация может определить исходные материалы и условия производства для каждого предмета, выходящего с производственной линии.

Производители, подозревающие проблемы с определенной партией или набором предметов, могут заставить менеджеров пересмотреть производственные данные, чтобы выявить вещи, наиболее вероятно затронутые, помогая сократить объем отзыва.

Использование цифровых двойников для оптимизации производственных процессов завода

Цифровые двойники могут стать одним из лучших инструментов, которые у производителей есть для адаптации к новым рыночным условиям.

Менеджеры могут использовать технологию для более эффективной визуализации данных, захваченных флотом IIoT или проанализированных алгоритмами AI. Цифровой двойник также может помочь бизнесам симулировать операции завода, выявляя потенциальные уязвимости или бутылочные горлышки в рабочих процессах.

Цифровые двойники могут стать обязательными инвестициями для производителей, поскольку волатильность рынка и растущий спрос делают производственную эффективность еще более важной.