Cyfrowy bliźniak – czyli?
Koncepcja cyfrowych ekwiwalentów nie jest nowa. Modele w wymiarach 2D i 3D wykorzystywane są przy projektowaniu wspomaganym komputerowo (CAD) już od ponad 30 lat. Niemniej dopiero od pewnego czasu zaczęto używać określenia „cyfrowy bliźniak” (ang. digital twin). Krótko mówiąc, cyfrowy bliźniak to wirtualna kopia każdego fizycznego obiektu, urządzenia, maszyny, procesu produkcji, czy procesu przemysłowego, jaką możemy posiadać na naszym komputerze.
Bliźniak pomoże
ZROZUMIEĆ
Digital twin ma wiele zastosowań. Cyfrowa kopia umożliwia przede wszystkim zrozumienie pewnych procesów. Wyobraźmy sobie, że naszym zadaniem jest naprawienie zepsutego silnika samochodu. Nie wiemy jednak, co jest przyczyną awarii. Szczegółowa analiza cyfrowego silnika na monitorze komputera pozwoli „zajrzeć” do jego wnętrza i tym samym wskaże nam źródło usterki.
PRZEWIDZIEĆ
Jak sprawdzić, czy dana maszyna naprawdę sprawdzi się w naszej fabryce? Czy jej zakup to dobra decyzja? Wystarczy przeprowadzić manipulację z jej wirtualną kopią. Stworzone w wymiarze 3D odwzorowanie naszej fabryki z zastosowaniem nowej maszyny pozwoli przewidzieć jej działanie i rozwiąże wątpliwości związane z decyzją o zakupie.
ZOPTYMALIZOWAĆ
Korzystanie z cyfrowych bliźniaków pomaga w szybszej identyfikacji problemów, dzięki czemu pozwala przyspieszyć produkcję i zredukować koszty w całym łańcuchu produkcyjnym, a więc zoptymalizować nasz biznes. Wszystkie zmiany, jakie będą zachodzić w prawdziwym urządzeniu, maszynie czy systemie, zostaną odzwierciedlone w jej cyfrowej replice. Umożliwi to efektywne zdalne zarządzanie obiektem i wczesne wykrywanie ewentualnych problemów, usterek czy zużycia sprzętu.
Uniwersalne zastosowanie
Cyfrowy bliźniak jest kojarzony przede wszystkim z przemysłem motoryzacyjnym, gdzie wykorzystuje się go podczas projektowania i budowy pojazdów oraz linii technologicznych. Niemniej technologie związane z cyfrowym odwzorowaniem rzeczywistości wykorzystywane są praktycznie w każdej branży.
Digital twin idealnie sprawdza się przy obsłudze i serwisowaniu maszyn. Pracownik wykonujący montaż, przegląd lub naprawę może bezpośrednio użyć dokładnych informacji oraz instrukcji w czasie rzeczywistym i zweryfikować swoją pracę. System wskaże mu, jaki element powinien sprawdzić, przedstawi jego położenie, oraz poinformuje o potrzebnych narzędziach i częściach zamiennych. Cyfrowy bliźniak jest również niezwykle przydatny w procesie budowania i naprawy samolotów, a także projektowania układów napędowych, w tym paliwowych, które mają zastosowanie w przemyśle lotniczym i kosmicznym.
Co ciekawe, nawet miasta mają swoich cyfrowych bliźniaków. Świadczy o tym przykład Rennes, stolicy francuskiej Bretanii, gdzie opracowano cyfrowy model miasta „Virtual Rennes”, służący tworzeniu koncepcji rozwoju miasta. Cyfrowy bliźniak Rennes pozwala urzędnikom, mieszkańcom, firmom i dostawcom usług symulować poszczególne rozwiązania, np. komunikacyjne. Zanim władze miasta zdecydują się na przykład na budowę nowej linii metra, dzięki digital twin mogą sprawdzić, czy rzeczywiście jest taka możliwość oraz przetestować wszelkie możliwe rozwiązania.
Digital twin pozwala w pewnym sensie przewidzieć przyszłość. Zanim zaczniemy wdrażać w życie dany projekt, coś naprawiać, burzyć i jednocześnie ponosić (często zbędne) koszty, najpierw możemy przeprowadzić wirtualną manipulację na cyfrowym bliźniaku i na ekranie komputera sprawdzić, czy dane działania rzeczywiście przyniosą sukces i dopiero wtedy przystąpić do pracy.
Logistyczny bliźniak
W logistyce koncepcję digital twin można stosować od samego początku procesu. Jak zauważa Maciej Tyburczy, Lean Manager & Data Protection Officer w AsstrA-Associated Traffic AG: „Cyfrowe bliźniaki przydatne są na wszystkich etapach procesu. Poczynając od projektowania opakowania dla wyrobu, które pozwoli zminimalizować zużycie materiału oraz zmniejszy rozmiary opakowania. Dobrym przykładem jest np. pakowanie elementów mebli przez Ikea. Kolejny etap procesu, czyli transport towaru, również można optymalizować z wykorzystaniem wspomnianego podejścia. Chodzi tu np. o projektowanie ciężarówek, aby jeszcze lepiej wykorzystać ich ładowność. W ten sposób planuje się również sposób rozłożenia towaru, kontynuuje ekspert AsstrA. Możliwości magazynów także można analizować z wykorzystaniem digital twin i to jeszcze na etapie projektowania. Dzięki temu dostępna powierzchnia pod magazyn zostanie wykorzystana w najlepszy sposób, a procesy przebiegające wewnątrz magazynu będą optymalne”.
Jak widać z powyższych przykładów, cyfrowy bliźniak w branży logistycznej może być wykorzystywany w wielu sytuacjach. Jego użycie pozwala jeszcze optymalniej planować, projektować i wykorzystywać dostępne zasoby.
Zgodnie z przewidywaniami światowych ekspertów, w 2020 roku liczba firm, które będą korzystały z cyfrowych bliźniaków,wzrośnie o 30% w stosunku do roku 2000. Zdaniem analityków poprawi to wskaźniki przedsiębiorstw związane z wprowadzaniem innowacyjnych produktów oraz wydajnością całych organizacji, podnosząc ich zyski nawet o 25%. Niemniej, aby osiągnąć sukces, przedsiębiorstwa muszą nieustannie opracowywać nowe modele ekonomiczne i biznesowe, pamiętając, że cyfrowy bliźniak to nie wszystko.
