Использование технологии цифровых двойников для повышения производственной эффективности и экономии затрат

Технология цифровых двойников — программное решение, использующее датчики, камеры и другие формы сбора IoT-данных для создания виртуальной модели процесса или продукта, которая не только интерактивно обновляется со своим физическим аналогом, но также может использоваться для тестирования того, как деталь или процесс реагируют в разных сценариях. Используемая правильно, технология цифровых двойников может помочь компаниям оптимизировать свои продукты и процессы для большей эффективности и стоимоэффективности.

Концепция ещё относительно молода, но цифровые двойники уже продемонстрировали глубокие практические применения. Сектор управления цепочками поставок, например, использует их для моделирования планировки и условий складов перед внедрением изменений — исследования McKinsey показывают, что это может улучшить эффективность склада до 25%. Есть пару применений, особенно актуальных для производителей: обработка и производство, и предиктивное обслуживание. Вот как они работают.

Цифровые двойники: 데이터-ориентированные виртуальные модели

Первое актуальное применение цифровых двойников в производстве использует технологию для создания виртуальных копий детали в процессе её создания и пост-обработки. Если инженеры достаточно тщательно понимают производственный процесс, они могут моделировать, как свойства детали будут меняться в каждом процессе и фазе производства до того, как детали когда-либо будут сделаны.

Цифровые двойники также позволяют виртуальное полевое тестирование через условия реального времени для продуктов, что особенно полезно для деталей и компонентов, постоянно подвергающихся разным условиям в течение долгих периодов. Эти детали могут выйти из строя через шесть месяцев или через несколько лет в зависимости от условий, но ввод измерений температуры, влажности, времени работы и различных операционных условий (например, является ли это частью моторной системы) в цифровой двойник может дать производителям более ясную картину того, как продукт выполняется в реальном времени, а также каков его срок службы.

Цифровой двойник может помочь предсказать, когда данная деталь имеет высокую вероятность отказа, чтобы её можно было обслужить превентивно, избежав любых прерываний операций. На данный момент может быть сложно оценить относительный износ или предсказать срок службы детали с точностью, что может приводить к дорогостоящим отказам деталей или ненужно ранней замене. Правильное время для обслуживания компонентов конечно зависит от ряда факторов — включая применение, долговечность, износ и среду — но технология цифровых двойников может помочь продлить эффективный срок службы и ценность детали через данные-ориентированное стратегическое обслуживание.

Основной недостаток технологии цифровых двойников — она требует хороших данных и моделей для полезности. Технологическая инфраструктура, необходимая для построения цифрового двойника, собирающего правильные данные, консолидирующего разные источники данных и правильно анализирующего данные, может быть сложнее, чем проектирование самой детали.

Источники данных, наиболее актуальные, будут варьироваться по применению детали, но в общем, экологические и операционные условия детали (такие как температура, влажность, скорость работы и т.д.) жизненно важны. Материальная информация детали так же важна, как её геометрия, и эта информация должна быть наложена.

Будущее технологии цифровых двойников

Технология цифровых двойников использует большие наборы данных для обеспечения большей видимости в состоянии различных деталей, помогая компаниям выявлять критические инфраструктурные потребности и практиковать предиктивное обслуживание. Неудивительно, что компании по рыночным секторам быстро воспользовались преимуществами, предоставляемыми цифровыми двойниками. Фактически, Gartner предсказывает, что половина всех промышленных компаний будет использовать технологию в некоторой степени к 2021 году, и дополнительные исследования предсказывают, что не только почти 90% IoT-платформ будут поддерживать цифровое двойникование к 2025 году, но и что это станет стандартной функцией для IoT-приложений к 2025 году. Технология имеет широкий спектр потенциальных применений и использований, многие из которых ещё не раскрыты.

Чтобы получить действенные инсайты в продукты или процессы, которые предоставляют цифровые двойники, производители и продуктовые команды должны либо найти программного партнёра для помощи в сборе и анализе данных, либо развить эти возможности внутренне. Сбор данных важен, но он далеко от комплексного решения: получение ценных инсайтов требует как широкого разнообразия данных, так и инструментов и навыков для их правильного анализа. Если цифровой двойник сложной системы собирает данные из пяти или шести разных источников, например, централизация этих данных в одно место может требовать специализированных программных решений для обеспечения интегрированного способа зондирования и анализа данных.

Fast Radius — преданная команда инженеров, дизайнеров, стратегов и технологистов, решившая делать производство иначе. Мы понимаем передовую грань производства, потому что мы её определяем. Мы сотрудничаем с каждым из наших клиентов для проведения деталей от дизайна через пост-обработку, вовремя и без проблем. Хотите воспользоваться революционной силой цифровых двойников? Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.