Digitale tweelingen:wat zijn het, voordelen en toepassingen

Wat zijn digitale tweelingen?

Digitale tweelingen zijn digitale of virtuele representaties van een fysiek object of proces. Deze digitale representaties worden gevoed met echte gegevens die zijn verkregen door sensoren die in het echte proces zijn geplaatst en die worden verwerkt met Kunstmatige Intelligentie technieken. Dat wil zeggen dat deze gegevens het mogelijk maken om het echte proces virtueel weer te geven. Van hieruit kun je onder andere gedrag simuleren, voorspellen hoe een object of proces zal werken.

In de industriële omgeving kunnen we digitale tweelingen van producten of processen vinden.

• Digitale producttweeling vertegenwoordigen vrijwel alle fysieke onderdelen van een product:elektronica, mechanica en software.

  Deze virtuele weergave maakt het mogelijk om verschillende situaties van het productieproces en van het gebruik te simuleren. Op deze manier kan het op alle mogelijke manieren worden gevalideerd en getest, voordat het wordt geproduceerd.

• De digitale procestweeling zijn een virtuele reproductie van de productielijnen waar alle fasen van hetzelfde zijn geïntegreerd. Als het proces echt is, kunnen er gegevens uit worden gehaald om bepaald gedrag te simuleren, als het daarentegen niet in bedrijf is omdat het zich in de ontwerpfase bevindt, kunnen gegevens en situaties worden gesimuleerd voordat het wordt opgestart.

Digitale tweelingen kunnen zeer complex of zeer eenvoudig zijn, afhankelijk van het proces of product dat u wilt vertegenwoordigen en afhankelijk van het aantal beschikbare gegevens.

Hoe werkt een digitale tweeling?

Om digitale tweelingen te ontwikkelen en te implanteren, is het noodzakelijk om de informatie te verzamelen die in de fysieke omgeving wordt gegenereerd. Deze informatie wordt verzameld door sensoren en andere apparaten die echte gegevens verzamelen over de status van het proces of product.

Anderzijds moet deze informatie correct worden behandeld en verwerkt. Om al deze hoeveelheid gegevens aan te kunnen, moeten de sensoren en apparaten moeten zijn verbonden in een cloudgebaseerd systeem dat de gegevens in realtime kan ontvangen en verwerken. Nadat de gegevens zijn verwerkt, is het mogelijk om de virtuele replica te genereren, een digitale tweeling.

De digitale tweeling ontvangt de informatie van de sensoren in realtime en bootst na wat er in de werkelijkheid gebeurt. Bijgevolg stelt het in staat om vrijwel mogelijke problemen weer te geven die ontstaan ​​tijdens de ontwikkeling of werking van een proces of machine en zeer nuttig zijn voor het verbeteren van gedrag en de efficiëntie van de machines.

Daarom is het noodzakelijk dat het hele proces betrokken is bij het maken van deze digitale tweelingen. Als informatie uit alle stadia van het proces wordt verkregen, zal deze virtuele replica meer representatief zijn voor het echte proces.

Wat zijn de voordelen van digitale tweelingen?

Digitale tweelingen hebben tal van voordelen omdat ze het gedrag van processen en producten verbeteren, wat over het algemeen betekent dat ze hun efficiëntie verbeteren.

• Met digitale tweelingen kunt u anticiperen op mogelijke problemen die zich in de toekomst kunnen voordoen. Dit vermindert onder andere productdefecten en verkort de productietijd.
• Verbetering en optimalisatie van productieprocessen door echte informatie.
• Verminder ongeplande uitvaltijd vanwege mogelijke fouten.
• Ze verminderen ongevallen omdat ze het mogelijk maken allerlei situaties en casuïstiek te simuleren.
• Verlaging van onderhoudskosten door preventieve onderhoudstaken uit te voeren.
• Kansen voor voortdurende verbetering door middel van simulaties, het identificeren van fouten en inefficiënties.

De digitale tweeling is een geweldige Industrie 4.0 tool waarmee u nieuwe technologieën virtueel kunt testen om gedrag te simuleren en risico's te verminderen. Bovendien stellen ze u in staat om de activiteit in realtime te volgen en het optredende gedrag en de toestanden te optimaliseren. U kunt de prestatie-evaluatie van een proces of product in realtime uitvoeren met weinig productiviteitsverlies.

Toepassingen van digitale tweelingen in de industrie

Digital twins kunnen worden toegepast in alle soorten industrieën en voor verschillende toepassingen. Hier zijn enkele voorbeelden van de sectoren en toepassingen waarin digitale tweelingen kunnen worden gebruikt.

• Productie

  Met digitale tweelingen kunnen complete processen met al hun stadia worden gesimuleerd. Dit maakt het op zijn beurt mogelijk om het hele proces te optimaliseren. Het kan direct worden toegepast op producten in zowel het ontwerp- als het fabricageproces. Ze laten toe de werking van een product of productieproces te voorspellen voordat het wordt opgestart, wat het mogelijk maakt te anticiperen op mogelijke fouten en kosten te besparen.

• Energie

  Modellen op basis van echte gegevens kunnen worden ontwikkeld om gedrag te voorspellen dat activiteiten voor stroomopwekking optimaliseert door grote hoeveelheden van deze gegevens te analyseren. De digitale tweeling maakt het mogelijk om de prestaties van energiecentrales te modelleren die hun status en werking vertegenwoordigen. Ze kunnen ook helpen om de vraag naar energie te identificeren, de kosten van de implementatie van nieuwe installaties te verlagen en de besluitvorming in de fasen van energieopslag te verbeteren.

• Automobiel

  Deze virtuele representaties kunnen gedrag simuleren en mogelijke fouten voorkomen zowel in de productie als in de daaropvolgende exploitatie van het voertuig. Een digital twin bespaart kosten en vermindert fouten in de productiefasen. Het stelt u ook in staat om potentiële knelpunten te identificeren en de ontwikkeltijd te verkorten. Ten slotte verbeteren ze de kwaliteit van het uiteindelijke voertuig.

• Logistiek

  De digitale tweelingen worden ook gebruikt om de stromen van materialen en mensen te simuleren , waarmee logistieke processen kunnen worden verbeterd en geoptimaliseerd. Ze maken het mogelijk om alle statussen van het proces vast te leggen en verschillende scenario's te simuleren. Deze simulaties bieden informatie voor de besluitvorming en maken het mogelijk om in elk geval de meest geschikte te maken.

Kortom, met digitale tweelingen kunnen virtuele tests veel kosteneffectiever worden uitgevoerd dan wanneer ze in de echte wereld moesten worden uitgevoerd. Hiermee kunt u nieuwe technologieën testen, storingen verminderen en allerlei processen en producten optimaliseren.

Wilt u Digital Twins toepassen in een van uw projecten? Neem contact met ons op!