Gastopinie augustus 2021:locatiegebaseerde automatisering - waarom een ​​digitale tweeling van bewegende dingen het ontbrekende onderdeel is voor succesvolle industriële automatisering

27 augustus 2021 

Dit artikel schetst waarom het veelbelovende concept van de digitale tweeling vaak niet voldoet aan zijn doel van end-to-end automatisering en connectiviteit. Om een ​​volledige digitale transformatie te realiseren, moeten bedrijven hun digitale tweeling uitrusten met nauwkeurige locatiegebaseerde gegevens van alle bewegende activa op de werkvloer en in uw toeleveringsketen. Deze uitgebreide locatiegebaseerde gegevens stellen digitale tweelingen in staat om bruikbare inzichten te creëren voor operationele uitmuntendheid, slimme procesautomatisering en verhoogde productiekwaliteit. De afgebeelde use-cases omvatten locatiegebaseerde automatisering van activabeheer tot toolcontrole, wat resulteert in hogere productiviteit, kwaliteit, flexibiliteit en duurzaamheid.

Zoals gedefinieerd door het Digital Twin Consortium, zijn digitale tweelingen een virtuele weergave van entiteiten en processen in de echte wereld, en het mechanisme waarmee de virtuele en echte entiteiten worden gesynchroniseerd.[1] Met behulp van sensorgegevens creëren digitale tweelingen een virtueel model dat kan worden gebruikt om de huidige en toekomstige staat van fysieke activa of processen in industriële omgevingen te analyseren, optimaliseren en automatiseren. Van productiteratie, activabeheer, voorspellend onderhoud en preventie van downtime, digitale tweelingen maken een verscheidenheid aan gebruiksscenario's mogelijk en stellen bedrijven in staat om op gegevens gebaseerde beslissingen te nemen over onderhoud, duurzaamheid, procesefficiëntie en prestaties.

Het ontbrekende onderdeel voor end-to-end automatisering

Hoewel het concept van de digitale tweeling niet nieuw is, neemt de relevantie ervan voor industriële automatisering en de implementatie van slimme productieprocessen voortdurend toe. In het verleden hadden zowel de fysieke winkelvloer als de digitale tweeling één nadeel:het verbazingwekkende gebrek aan gegevens over het verplaatsen van activa op de winkelvloer. Mehdi Bentanfous, CEO Americas van KINEXON Inc. stelt dat "de impact van een digitale tweeling slechts zo sterk is als de gegevens waaruit hij put. Machines, die slechts 1% van alle activa in een typische productiefaciliteit uitmaken, is het belangrijkste onderdeel dat tot nu toe is gedigitaliseerd. Dit betekent dat bedrijven geen kritische informatie hebben over 99% van hun werkvloer, namelijk activa die zich door de fabriek verplaatsen, inclusief producten, pallets, gereedschappen, AGV's. De aanpak van KINEXON is locatiegebaseerd, wat inhoudt dat ultranauwkeurige realtime sensoren voor het volgen van activa gegevens leveren die de dynamische processen op de werkvloer en de toeleveringsketen echt weerspiegelen en een ongeëvenaard situationeel bewustzijn creëren.”

Dus hoewel digitale tweelingen met succes zijn ingezet voor machinebesturing en prototyping, hebben bedrijven nauwelijks het oppervlak bekrast als het gaat om het potentieel van realtime gegevens over de locatie en productstatus van activa op de werkvloer en in de toeleveringsketen. Het locatiegebaseerde automatiseringsplatform (LAP) van KINEXON is hier om die huidige gegevenskloof te dichten, door locatiegegevens van verschillende technologiebronnen om te zetten in een locatiegebaseerde digitale tweeling. Deze digitale tweeling genereert vervolgens bruikbare inzichten in realtime. Volgens Jan Burian, Senior Director, Head of IDC Manufacturing Insights EMEA, “is realtime lokalisatie een essentieel en integraal onderdeel van de slimme fabriek van morgen. Met de transparantie die op de werkvloer kan worden bereikt, worden bedrijven dus in staat gesteld hun productieomzet en logistiek te verbeteren.”

Gezien de toenemende automatisering van machines en processen, blijkt het digitaliseren van de betrokken bewegende activa van onschatbare waarde voor end-to-end automatisering en optimalisatie van het productieproces. Langs de toeleveringsketen kunnen realtime gegevens van bewegende activa worden gevolgd door verschillende technologieën, zoals UWB of BLE binnenshuis en GPS buitenshuis. Het wordt vervolgens verwerkt en geactiveerd in een locatiegebaseerd automatiseringsplatform, dat tegelijkertijd andere systemen van derden voedt, zoals WMS, MES en IoT en analyseplatforms. Een WMS zou bijvoorbeeld sneller kunnen reageren en het orderbeheer in realtime opnieuw kunnen prioriteren, terwijl een MES zou profiteren van een betere machinebesturing en planning op basis van realtime materiaalaanvullingsgegevens. Bovendien profiteren algemene IoT- en analyseplatforms doorgaans van de integratie van een locatiegebaseerd automatiseringsplatform. Gezien de superieure gegevens die ze van LAP ontvangen, kunnen ze supply chain-processen voor het eerst op een holistische manier analyseren, van de leverancier tot de klant. Dit kan door locatiegebaseerde data van de digital twin te combineren met sensordata zoals temperatuur, druk en andere ordergerelateerde contextdata. Deze end-to-end transparantie is een van de meest cruciale resultaten binnen digitale transformatie-initiatieven.

Een sleutel om bedrijven in staat te stellen de voordelen van het Industrial Internet of Things (IIoT) volledig te benutten, is de ongeëvenaarde focus van KINEXON op interoperabiliteit. Door ervoor te zorgen dat de digitale tweeling technologieën over het hele lokalisatiespectrum integreert en ook naadloos integreert in de huidige softwarestack, ontstaat synergieën tussen softwaresystemen, gebruikers en processen in de hele toeleveringsketen. KINEXON streeft ernaar om met zijn digitale tweeling technologiesilo's om te zetten in gegevensbronnen met toegevoegde waarde, en slimme productietoepassingen mogelijk te maken door middel van het delen en integreren van gegevens.

Het lijdt geen twijfel dat digitale tweelingen er zijn om te blijven, en 2020 was een voorbeeld van hun waarde in discrete productie. “In tijden van economische ontwrichting en vraagvolatiliteit, zoals we hebben ervaren tijdens de COVID-19-pandemie, kan Digital Twins bedrijven helpen bij het ontwikkelen van robuuste en veerkrachtige plannen voor hun toeleveringsketens en productie. Dat is een onschatbaar voordeel,” zegt Bentanfous van KINEXON. Het is niet verwonderlijk dat er een enorm groeitraject is voor de digitale tweelingmarkt. Voor de pandemie bleek uit onderzoek van Gartner dat 13% van de organisaties die IoT-projecten implementeerden al gebruikmaakten van digital twins, terwijl 62% bezig was met het opzetten van digital twin-gebruik of van plan was dit te doen. Na de pandemie verwacht Gartner dat tegen 2023 een derde van de middelgrote tot grote bedrijven die IoT hebben geïmplementeerd, ten minste één digitale tweeling zal hebben geïmplementeerd die is gekoppeld aan een door COVID-19 gemotiveerde use case.[2] De totale markt zal tegen 2026 naar verwachting 48,2 miljard dollar bereiken.[3]

Top 5 redenen om te investeren in een locatiegebaseerde digitale tweeling

1. Procesoptimalisatie en versnelde productietijd

Locatiegebaseerde digitale tweelingen kunnen gegevens gebruiken voor talloze IoT-gebruiksscenario's, waaronder voorraadbeheer, procesautomatisering, papierloze productie, track &trace, geautomatiseerde toolcontrole, AMR-bewerkingen, zoeken en vinden. De gegevens zijn niet alleen een belangrijke bron voor automatisering, maar ook voor traceerbaarheid en het creëren van een digitale draad door de hele supply chain. Digitale tweelingen kunnen verspilling, vertragingen en inefficiëntie helpen verminderen door historische en realtime gegevens te benutten en toekomstige voorspellingen te doen.

2. Realtime risicobeoordeling en voorspellend onderhoud

De gegevens die worden verwerkt door een locatiegebaseerd automatiseringsplatform (LAP) zijn cruciaal voor het identificeren van risico's voor zowel werknemers als activa. In plaats van te vertrouwen op generieke of periodieke onderhoudsschema's, maken digitale tweelingen voorspellend, op conditie gebaseerd onderhoud mogelijk. Dit voorkomt ongewenste uitvaltijden van machines, stroomlijnt resources en verbetert de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van activa. Tegelijkertijd hebben ze een enorm potentieel voor de veiligheid van werknemers, het voorkomen van botsingen en andere toepassingen voor veiligheid op de werkplek.

3. Onmiddellijke waarde en snelle ROI

Een Digital Twin voor het verplaatsen van dingen wordt gevoed door data van kant-en-klare RTLS en andere lokalisatiesystemen. Hun bevindingen voeden gegevensgestuurde beslissingen, helpen bij het identificeren van knelpunten en optimalisatiemogelijkheden.

Met een klantvriendelijke interface bieden ze onmiddellijke waarde op operationeel niveau zonder bestaande IT- of OT-systemen te belasten.

4. Integratie van alle IoT-systemen

Interoperabiliteit is een belangrijk aspect van een succesvolle digitale transformatiestrategie. De Digital Twin van KINEXON is ontworpen om naadloos te integreren in bestaande softwarestacks en om gegevens van elke technologiebron te verwerken. Zonder buitensporige eisen aan IT of OT, maakt het direct locatiegebaseerde automatisering mogelijk en biedt het superieure input voor andere IoT-processen en big data-analyses in software van derden.

5. Uw bedrijf toekomstbestendig maken

Digitale tweelingen en locatiegebaseerde automatisering vormen de basis om de voordelen van nieuwe geavanceerde technologieën zoals AI of machine learning te benutten. Als centrale automatiseringshub verminderen ze technologie- en afdelingssilo's en bevorderen ze samenwerking en innovatie. Dit wordt steeds relevanter wanneer rekening wordt gehouden met de vraag naar realtime monitoring op afstand, probleemoplossing, samenwerking en werkrealiteit in een steeds globalere, gefragmenteerdere wereld.

Voorbeeld van gebruik:

Digitale tweelingen zijn waardevol in alle verticale sectoren, maar de automobielindustrie en productie behoren tot de belangrijkste sectoren voor het gebruik ervan:

– Productie:5% snellere assemblagelijnsnelheid via Geautomatiseerde Tool Control

Een wereldwijd toonaangevende autofabrikant maakt gebruik van KINEXON's locatiegebaseerde automatiseringsplatform voor geautomatiseerde gereedschapsbesturing langs de assemblagelijn. De geautomatiseerde configuratie van tools, de snelle en effectieve creatie van geofences en de ultraprecieze digitale visualisatie van het assemblageproces hebben niet alleen geleid tot miljoenen besparingen, maar hebben ook bijgedragen aan het verminderen van handmatige fouten en terugroepacties van producten. De oplossing van KINEXON voor de multinationale voertuigfabrikant is bekroond met meerdere brancheonderscheidingen.

– Automotive leverancier:jaarlijkse besparingen en productiviteitsverhogingen door materiaalstroomoptimalisatie

Toonaangevende autoleverancier Continental maakt gebruik van KINEXON's software voor optimalisatie van de toeleveringsketen en materiaalstroom. AGV's en pickboxen zijn uitgerust met RTLS-sensoren waarvan de gegevens in de digital twin worden verwerkt. De oplossing verhoogde niet alleen het AVG-gebruik, maar optimaliseerde ook de materiaalvoorziening en -aanvulling en bood volledige transparantie over de intralogistieke processen. Meer details over het volledige spectrum van oplossingen zijn beschikbaar in deze casestudy.

Conclusie:voltooi uw digitale transformatie met locatiegestuurde digitale tweelingen

“Locatiegegevens blijven tegenwoordig een van de grootste onbenutte bronnen voor bedrijven. Tegelijkertijd is het afleiden van echte waarde uit IoT-toepassingen afhankelijk van betrouwbare, nauwkeurige gegevens uit het "Location of Things"-universum", aldus Bentanfous.

Investeren in digitale tweelingen is niet alleen een redelijke financiële beslissing voor de huidige bedrijfsresultaten, het stelt een bedrijf ook in staat verdere kostenbesparingen op middellange en lange termijn te realiseren. Gezien de recente prijsrevolutie en de toenemende acceptatiegraad van verschillende lokalisatietechnologieën, zoals ultraprecieze Ultra-Wideband (UWB) voor tracking binnenshuis of GPS voor tracking buitenshuis, is het potentieel om waarde toe te voegen door middel van locatiegebaseerde automatisering met een digitale tweeling voor bewegende dingen nu klaar en beschikbaar voor elk bedrijf om te gebruiken.

Jasmin Welter is de B2B Marketing Manager voor het wereldwijde technologiebedrijf KINEXON. Met KINEXON stimuleert Jasmin het gebruik van locatietechnologieën voor locatiegebaseerde industriële automatisering. Jasmin heeft meer dan 10 jaar ervaring in het werken met en voor internationale bedrijven in de productie- en logistieke sector, met een bijzondere focus op slimme productie en digitale transformatie. U kunt contact opnemen met Jasmin op LinkedIn en updates over locatiegebaseerde automatisering hier volgen

[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 -ondanks-de-impact-van-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html