Locatie-gebaseerde automatisering: Hoe digitale tweelingen van bewegende assets industriële automatiseringssucces drijven

27 augustus 2021

Dit artikel schetst waarom het belowende concept van de digitale tweeling vaak tekortschiet bij zijn doel van end-to-end automatisering en connectiviteit. Het betoogt dat bedrijven, om een volledige digitale transformatie te bereiken, hun digitale tweelingen moeten uitrusten met nauwkeurige locatie-gebaseerde data van alle bewegende assets op de shopfloor en in uw supply chain. Deze uitgebreide locatie-gebaseerde data stelt digitale tweelingen in staat om actionable insights te creëren voor operationele excellentie, slimme procesautomatisering, en verhoogde productiekwaliteit. Use cases afgebeeld omvatten locatie-gebaseerde automatisering van asset management tot tool control resulterend in hogere productiviteit, kwaliteit, flexibiliteit, en duurzaamheid.

Zoals gedefinieerd door het Digital Twin Consortium, zijn digitale tweelingen een virtuele representatie van real-world entiteiten en processen, en het mechanisme waarmee de virtuele en real-world entiteiten gesynchroniseerd worden.[1] Met behulp van sensordata creëren digitale tweelingen een virtueel model dat gebruikt kan worden om de huidige en toekomstige toestand van fysieke assets of processen in industriële omgevingen te analyseren, optimaliseren, en automatiseren. Van productiteratie, asset management, predictief onderhoud, en downtime-preventie, digitale tweelingen enablen een verscheidenheid aan use cases en stellen bedrijven in staat om data-gebaseerde beslissingen te nemen rond onderhoud, duurzaamheid, proces-efficiëntie, en prestaties. 

Het Ontbrekende Deel voor End-to-End Automatisering

Terwijl het concept van de digitale tweeling niet nieuw is, is de relevantie voor industriële automatisering en de implementatie van slimme productieprocessen continu aan het stijgen. In het verleden had zowel de fysieke shopfloor als zijn digitale tweeling één nadeel: De verbazingwekkende gebrek aan data over bewegende assets op de shopfloor. Mehdi Bentanfous, CEO Americas van KINEXON Inc. stelt dat "de impact van een digitale tweeling alleen zo sterk is als de data waar het uit trekt. Machines, die slechts 1% van alle assets in een typische productiefaciliteit uitmaken, is het hoofdgedeelte wat tot nu toe gedigitaliseerd is. Dit betekent dat bedrijven kritieke informatie missen op 99% van hun shopfloor – namelijk assets die rond de fabriek bewegen, inclusief producten, pallets, tools, AGVs. KINEXON's benadering is locatie-gebaseerd, wat betekent dat ultra-precieze realtime asset-tracking sensoren data leveren die de dynamische processen op de shopfloor en supply chain echt weerspiegelt en ongekende situatiebewustzijn creëert."

Dus terwijl digitale tweelingen met succes benut zijn voor machinebesturing en prototyping, hebben bedrijven nauwelijks de oppervlakte geraakt van het potentieel van realtime data over de locatie en productstatus van assets op de shopfloor en in de supply chain. KINEXON's locatie-gebaseerde automatiseringsplatform (LAP) is hier om die huidige datagat te dichten, locatiedata van verschillende technologiebronnen om te zetten in een locatie-gebaseerde digitale tweeling. Deze digitale tweeling genereert dan actionable insights in realtime. Volgens Jan Burian, Senior Director, Head of IDC Manufacturing Insights EMEA, "realtime lokalisatie is een essentiëel en integraal onderdeel van de slimme fabriek van morgen. Dus, met de transparantie die bereikt kan worden op de shopfloor, zijn bedrijven in staat om hun productiedoorvoer en logistiek te verbeteren." 

Gegeven de toenemende automatisering van machines en processen, blijkt het digitaliseren van de bewegende assets die betrokken zijn, onschatbaar waardevol voor end-to-end automatisering en optimalisatie van het productieproces. Langs de supply chain kan realtime data van bewegende assets getrackt worden door diverse technologieën, zoals UWB of BLE indoors, en GPS outdoors. Het wordt dan verwerkt en geactiveerd in een locatie-gebaseerd automatiseringsplatform, wat gelijktijdig andere third-party systemen voedt zoals WMS, MES en IoT- en analytics-platforms. Een WMS kan bijvoorbeeld sneller reageren en ordermanagement in realtime herprioriteren, terwijl een MES zou profiteren van betere machinebesturing en planning gebaseerd op realtime materiaalaanvuldingsdata. Bovendien profiteren algemene IoT- en analytics-platforms typisch van de integratie van een locatie-gebaseerd automatiseringsplatform. Gegeven de superieure data die ze van LAP ontvangen, kunnen ze supply chain-processen voor de eerste keer op een holistische manier analyseren, van de leverancier tot de klant. Dit is mogelijk door locatie-gebaseerde data van de digitale te combineren met sensordata zoals temperatuur, druk, en andere order-gerelateerde contextdata. Deze end-to-end transparantie is een van de meest cruciale deliverables binnen digitale transformatie-initiatieven. 

Een sleutel om bedrijven te empowern om de voordelen van het Industriële Internet of Things (IIoT) ten volle te benutten, is KINEXON's ongekende focus op interoperabiliteit. Zeker stellen dat de digitale tweeling technologieën integreert langs het gehele lokalisatiespectrum en ook naadloos integreert in de huidige software-stack, creëert synergieën tussen softwaresystemen, gebruikers, en processen langs de gehele supply chain. KINEXON streeft ernaar dat zijn digitale tweeling technologie-silo's omzet in waarde-toevoegende databronnen, en slimme productie-use-cases enablet door data-sharing en integratie. 

Er is geen twijfel dat digitale tweelingen hier zijn om te blijven, en 2020 was een case in point voor hun waarde in discrete manufacturing. "In tijden van economische disrupsie en vraagvolatiliteit, zoals we ervoeren tijdens de COVID-19-pandemie, kunnen Digitale Tweelingen bedrijven helpen robuuste en veerkrachtige plannen te ontwikkelen voor hun supply chains en productie. Dat is een onschatbaar voordeel," zegt Bentanfous van KINEXON. Onverwacht, is er een enorme groeitraject voor de digitale tweeling-mark. Vóór de pandemie vond Gartner's onderzoek dat 13% van organisaties die IoT-projecten implementeerden, al digitale tweelingen gebruikten, terwijl 62% ofwel in het proces was van het vestigen van digitale tweeling-gebruik of plande om dit te doen. Na de pandemie verwacht Gartner dat in 2023, een derde van de middelgrote tot grote bedrijven die IoT geïmplementeerd hebben, ten minste één digitale tweeling geïmplementeerd zal hebben geassocieerd met een COVID-19-gemotiveerde use case.[2]  De gehele markt wordt verwacht USD 48,2 miljard te bereiken in 2026.[3]

Top 5 Redenen om te Investeren in een Locatie-Gebaseerde Digitale Tweeling

1. Procesoptimalisatie en versnelde productietijd

Locatie-gebaseerde digitale tweelingen kunnen data benutten voor talloze IoT-use-cases, inclusief voorraadbeheer, procesautomatisering, papierloze productie, track & trace, geautomatiseerde tool control, AMR-operaties, search & find. De data is niet alleen een sleutelbron voor automatisering maar ook traceerbaarheid en de creatie van een digital thread langs de gehele supply chain. Digitale tweelingen kunnen helpen afval, vertragingen, en inefficiënties te verminderen door historisch en realtime data te benutten en toekomstige voorspellingen te maken. 

2. Realtime risicobeoordeling en predictief onderhoud

De data verwerkt door een locatie-gebaseerd automatiseringsplatform (LAP) is cruciaal voor de identificatie van risico's ten aanzien van werknemers alsmede assets. In plaats van te vertrouwen op generieke of periodieke onderhoudsschema's, enablen digitale tweelingen predictief, conditie-gebaseerd onderhoud. Dit voorkomt ongewilde machinedowntimes, stroomlijnt resources, en verbetert asset-beschikbaarheid en betrouwbaarheid. Tegelijkertijd dragen ze enorm potentieel voor werknemersveiligheid, botsingspreventie, en andere werkplekveiligheidstoepassingen.

3. Directe waarde & snelle ROI

Een Digitale Tweeling voor bewegende dingen wordt gevoed door data van klaar-voor-gebruik RTLS en andere lokalisatiesystemen. Hun bevindingen branden data-gedreven beslissingen, helpen knelpunten identificeren, en optimalisatiekansen.

Met een klantvriendelijke interface, bieden ze directe waarde op operationeel niveau zonder een last te leggen op bestaande IT- of OT-systemen.

4. Integratie van alle IoT-systemen

Interoperabiliteit is een kernaspect van een succesvolle digitale transformatiestrategie. KINEXON's Digitale Tweeling is ontworpen om naadloos te integreren in bestaande software-stacks en data van elke technologiebron te verwerken. Zonder excessieve eisen aan IT of OT, enablet het direct locatie-gebaseerde automatisering terwijl het superieure input levert voor andere IoT-processen en big data-analyses in 3rd-party software.

5. Uw bedrijf toekomstbestendig maken

Digitale tweelingen en locatie-gebaseerde automatisering zijn de grondslag om de voordelen van nieuwe cutting-edge-technologieën zoals AI of machine learning te oogsten. Als een centrale automatiseringshub, verminderen ze technologie- en afdelings-silo's en bevorderen ze collaboratie en innovatie. Dit wordt steeds relevanter wanneer rekening gehouden wordt met de vraag naar remote realtime monitoring, troubleshooting, samenwerking, en werkrealiteiten in een steeds meer globale, gefragmenteerde wereld.

Voorbeeld Use Case:

Digitale tweelingen zijn waardevol over industry verticals, maar automotive en manufacturing zijn onder de sleutelsectoren voor het gebruik:

–          Manufacturing: 5% Snellere Montagelijnsnelheid door Geautomatiseerde Tool Control 

Een wereldwijd toonaangevende automobielproducent heeft KINEXON's locatie-gebaseerde automatiseringsplatform benut voor geautomatiseerde tool control langs de montagelijn. De geautomatiseerde configuratie van tools, de snelle en effectieve creatie van geofences, en de ultra-precieze digitale visualisatie van het montageproces hebben niet alleen miljoenen in besparingen opgeleverd, maar ze hebben ook geholpen handmatige fouten en productterugroepacties te verminderen. KINEXON's oplossing voor de multinationale voertuigfabrikant is bekroond met meerdere industry awards.

–          Automotive Leverancier: Jaarlijkse Besparingen en Productiviteitsstijgingen door Materiaalstroomoptimalisatie

Toonaangevende automotive leverancier Continental benut KINEXON's software voor supply chain & materiaalstroomoptimalisatie. AGVs en pickboxen zijn uitgerust met RTLS-sensoren wiens data verwerkt wordt in de digitale tweeling. De oplossing verhoogde niet alleen de AGV-benutting, het optimaliseerde ook de materiaalvoorziening en -aanvulling terwijl het volledige transparantie bood over intralogistieke processen. Meer details over het volledige spectrum van oplozingen is beschikbaar in deze case study.

Conclusie: Completeer uw Digitale Transformatie met Locatie-Enabled Digitale Tweelingen 

"Locatiedata blijft een van de grootste onbenutte bronnen voor bedrijven vandaag. Tegelijkertijd, het afleiden van echte waarde uit IoT-toepassingen berust op betrouwbare, precieze data uit het "Location of Things"-universum," zo Bentanfous. 

Investeren in digitale tweelingen is niet alleen een redelijke financiële beslissing voor vandaag de dag, het stelt een bedrijf op voor verdere kostenbesparingen in het midden- en langetermijn. Gegeven de recente prijsrevolutie en toenemende adoptiesnelheid van verschillende lokalisatietechnologieën als ultra-precieze Ultra-Wideband (UWB) voor indoor tracking of GPS voor outdoor tracking, is het potentieel om waarde toe te voegen door locatie-gebaseerde automatisering met een digitale tweeling voor bewegende dingen nu klaar en beschikbaar voor elk bedrijf om te benutten. 

Jasmin Welter is de B2B Marketing Manager voor wereldwijd technologiebedrijf KINEXON. Bij KINEXON drijft Jasmin de benutting van locatietechnologieën voor locatie-gebaseerde industriële automatisering vooruit. Jasmin heeft meer dan 10 jaar ervaring met werken voor en met internationale bedrijven in de productie- en logistieke sectoren, met een speciale focus op slimme productie en digitale transformatie. U kunt verbinden met Jasmin op LinkedIn en updates volgen over locatie-gebaseerde automatisering hier

[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-despite-the-impact-of-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html