Hoe Digitale Tweelingen Morgen's Slimme Fabrieken Vormgeven

In gesprek met Siemens' Simon Keogh, kijken we naar de toekomst van slimme fabrieken en de rol die digitale tweelingen daarin zullen spelen

Eenvoudig gezegd, "een slimme fabriek is een verbonden fabriek," zegt Simon Keogh, General Manager, Factory Automation bij Siemens Digital Industries. "Je hebt complete dataflow en geïntegreerde workflows van grondstofinput tot eindproductproductie, en van shopfloor tot stakeholder dekking.

"De slimme fabriek gebruikt die verbonden omgeving echt om flexibiliteit te maximaliseren, en de productiviteit van de plant door gebruik van data, door het gebruik van digitale tweelingen en een constante optimalisatie, wat in sommige instanties we praten over zelf-optimalisatie – maar er is nog een weg te gaan om dit in de meeste productieomgevingen te bereiken."

Digitale Tweelingen: Een Complete Virtuele Vertegenwoordiging van Uw Productieplant, Producten en Machines

Fabrikanten voorzien van de mogelijkheden om een virtuele vertegenwoordiging van hun productieplanten of producten te ervaren, "de digitale tweeling is een ongelooflijk belangrijk deel van een slimme fabriek," zegt Keogh. "Het stelt een fabrikant in staat om in die virtuele omgeving veel van de fysieke attributen die in de fysieke plant bestaan, te overlappen. Dit is echt om de simulatie zo realistisch mogelijk te maken en de optimalisatie van de meest finere capaciteiten mogelijk te maken."

"Digitale tweelingen bieden ook een virtueel gesloten-lus systeem waarmee fabrikanten zoveel mogelijk kunnen simuleren zodat wanneer ze in de fysieke omgeving gaan, het zo veel mogelijk gedeponeerd is, en het ontwerplayout en doorvoersnelheden ook geoptimaliseerd zijn.

"Puristen zullen zeggen dat het geen tweeling is totdat je de virtuele en de fysieke vertegenwoordiging hebt, maar normaal komt de virtuele eerst, gevolgd door de fysieke kort daarna. Maar de mogelijkheid om echte data terug te voeden terwijl de productielijn of product gebruikt wordt, terug in de digitale tweeling, stelt fabrikanten in staat om de hele simulatie te verbeteren, resulterend in een constant verbeterende omgeving, waarbij de virtuele en fysieke steeds dichter bij elkaar komen."

Kerntechnologieën Om Slimme Fabriek Capaciteiten Te Verder Ontwikkelen

"Ik denk dat een van de belangrijkste, natuurlijk, de sensoren zijn waar we data rondom de fabriek oppikken. Ik denk dat het echt kritisch is omdat het allemaal gaat om een verbonden plant, dus ongetwijfeld, open netwerken en open protocollen stellen ons in staat om deze verbonden plant over veel technologieën en veel verschillende fabrikanten te bereiken. Natuurlijk is de automatisering en robotica laag ook ongelooflijk belangrijk in termen van productie automatiseren, met name aangezien middelen schaarser worden en veel van de producten complexer worden, met veel meer varietas en maatoplossingen," zegt Simon Keogh, General Manager, Factory Automation bij Siemens Digital Industries.

"Ik denk dat een ander gebied de technologieën zijn die betrokken zijn bij visualisatie en analytics. Dus wat we eigenlijk doen met de data zodra we het uit de productieplant hebben gehaald, is het omzetten in informatie en inzichten om snelle zakelijke beslissingen te maken. Ik denk dat in termen van het sluiten van de lus, technologieën zoals cloud en de industrial edge ons in staat zullen stellen technologieën zoals kunstmatige intelligentie en machine learning te benutten.

"Een digitale tweeling kan geïmplementeerd worden op veel niveaus van een fabrikant's operaties; het kan een digitale vertegenwoordiging zijn van een machine, een productielijn, of een gehele plant. "Echter, om een hoog geoptimaliseerde en hoog-prestatie productiesector te bereiken, de winsten daarna als resultaat van goede, lean productiepraktijken, denk ik, zullen komen van het gebruik van digitale tweelingen," zegt Keogh, die toevoegt dat "naarmate ruimte schaarser wordt, de capaciteit om plant layouts te optimaliseren kritisch zal zijn, zo zal de optimalisatie van de levenscyclus als de time-to-market korter en korter wordt. Ik geloof dat deze eisen zullen bereikt worden via een geïntegreerde digitale tweeling," voegt Keogh toe.

Een Digitale Tweeling Implementeren in Uw Productieoperaties

Met veel fabrikanten die hun digitale tweelingen starten als een 2D of 3D CAD tekening, "is het makkelijk om dan die CAD tekeningen te nemen en die te importeren in iets als ons mechatronica concept designer, als voorbeeld, en dan de fysieke attributen van dat product, machine of plant te overlappen, en we kunnen een simulatie ervan starten die kan variëren van een simpel niveau tot een meer gedetailleerd niveau om 'wat als?' scenario's, productieschema's, en aanbod en vraag te draaien. Terwijl fabrikanten hun eigen digitale tweelingen kunnen ontwikkelen, zijn er oplossingspartners en systeemintegrators die in een organisatie kunnen komen en digitale tweelingen creëren," zegt Keogh.

De Volgende Vijf Jaar…

Tot een zekere mate zijn digitale tweelingen al vandaag in gebruik. Naarmate de industrie vooruitgaat, verwacht Keogh het gebruik van de technologie te zien uitbreiden zodat organisaties een veel bredere dekking van hun productiefaciliteit binnen een digitale tweeling hebben. "Ik denk dat we veel grotere integratie zullen zien tussen de verschillende fasen van ontwerp, engineering, ontwikkeling, productie, en dan door servitisatie optimalisatie in termen van het product en de productie, dus ik denk die integratie vaker zal gebeuren. Ik denk dat we zullen beginnen veel meer mensen te zien die veel data uitkroppen, en data lakes creëren om te proberen te analyseren om inzichten te krijgen, begrijpen dat je dit type applicaties moet piloten en dan schalen. Dus ik denk dat we veel meer van dat zullen zien in plaats van gewoon al de data in de cloud te gieten," commentarieert Keogh.

"En ik denk dat we nog meer van deze innovatieve technologieën zoals AI in de productie zullen zien komen. Ik denk niet dat we echt wijdverspreid gebruik van 5G als communicatiemedium binnen fabrieken hebben gezien. Maar ik denk dat we veel snellere netwerken en veel flexibelere netwerkoplossingen zoals 5G zullen zien. Ik denk dat we dit sneller en sneller zullen zien gebeuren. Reflecterend op onze eigen ontwikkeling van onze eigen oplossingen, is de snelheid ervan behoorlijk verbazingwekkend. Als ik kijk over de afgelopen twee of drie jaar en wat er komt, de een minuut praten we over een trend, de volgende minuut hebben we de technologie, en het gebeurt echt op pace. Waarvoor voor, denk ik dat mensen naar vijf jaar zouden kijken en gaan, 'ja, je weet, er gaat een beetje verandering zijn.' Nu denk ik dat er een significante verandering zal zijn.

"Het is verschillend in verschillende sectoren, natuurlijk, aerospace en automotive hebben altijd de weg gewezen in de implementatie van technologie, maar ik denk dat we zullen beginnen veel grotere adoptie in andere sectoren te zien zoals voedsel en drank, bijvoorbeeld, en misschien in sectoren die veel meer wetgeving om zich heen hebben, en daarom tot een zekere mate, een beetje meer conservatieve benadering hebben tot hun adoptie van technologieën," concludeert Keogh.