Digitale tweelingen uitgelegd: Voordelen, use cases en toepassingen in de industrie

Wat zijn digitale tweelingen?

Digtale tweelingen zijn digitale of virtuele vertegenwoordigingen van een fysiek object of proces. Deze digitale vertegenwoordigingen worden gevoed met echte data verkregen door sensoren geplaatst in het echte proces, die verwerkt worden met Kunstmatige Intelligentie technieken. Dat wil zeggen, deze data zijn wat het mogelijk maken om het echte proces virtueel te vertegenwoordigen. Vanaf hier kunt u gedrag simuleren, voorspellen hoe een object of proces zal werken, onder andere dingen.

In de industriële omgeving kunnen we product- of procesdigitale tweelingen vinden.

• Digtale producttweelingen vertegenwoordigen virtueel alle fysieke delen van een product: elektronica, mechanica, en software.

  Deze virtuele vertegenwoordiging stelt in staat om verschillende situaties van het productieproces en van gebruik te simuleren. Op deze manier kan het op alle manieren gevalideerd en getest worden, vóór fabricage.

• De digitaal proces tweelingen zijn een virtuele reproductie van de productielijnen waar alle fasen van dezelfde geïntegreerd zijn. Als het proces echt is, kunnen data verkregen worden om bepaalde gedragingen te simuleren, als het tegendeel het geval is en het niet in werking is omdat het in de ontwerpfase is, kunnen data en situaties gesimuleerd worden voordat het opgestart wordt.

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

Hoe werkt een digitale tweeling?

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

Aan de andere kant, moet deze informatie correct behandeld en verwerkt worden. Om al dit volume data te hanteren, moeten de sensoren en apparaten verbonden zijn in een cloud-gebaseerd systeem dat in staat is de data in real-time te ontvangen en te verwerken. Eenmaal de data verwerkt is, is het mogelijk om de virtuele replica te genereren, wat een digitale tweeling is.

De digitale tweeling ontvangt de informatie van de sensoren in real-time en nabootst wat in de realiteit gebeurt. Daarom stelt het in staat om virtueel mogelijke problemen te vertegenwoordigen die tijdens de ontwikkeling of het functioneren van een proces of machine ontstaan en is heel nuttig voor de verbetering van gedragingen en de efficiëntie van de machines.

Daarom is het noodzakelijk dat het hele proces betrokken is bij de creatie van deze digitale tweelingen, als informatie verkregen wordt van alle fasen van het proces, zal deze virtuele replica representatief zijn van het echte proces.

Wat zijn de voordelen van digitale tweelingen?

Digitale tweelingen hebben tal van voordelen aangezien ze het gedrag van processen en producten verbeteren, wat doorgaans betekent dat hun efficiëntie verbetert.

• Digitale tweelingen stellen u in staat om potentiële problemen te anticiperen die in de toekomst kunnen ontstaan. Dit vermindert productdefecten en verkort de productietijd onder andere dingen.
• Verbetering en optimalisatie van productieprocessen door middel van echte informatie.
• Ongeplande downtime verminderen door potentiële fouten.
• Ze verminderen ongevallen aangezien ze het simuleren van alle soorten situaties en casuïstiek toelaten.
• Vermindering van onderhoudskosten door het uitvoeren van preventief onderhoudstaken.
• Kansen voor continue verbetering door simulaties, het identificeren van falen en inefficiënties.

De digitale tweeling is een geweldig Industrie 4.0 instrument dat u toestaat nieuwe technologieën virtueel te testen om gedragingen te simuleren en risico's te verminderen. Bovendien stellen ze u in staat om activiteit in real-time te monitoren en de gedragingen en toestanden die voorkomen te optimaliseren. U kunt de prestatie-evaluatie van een proces of product in real-time uitvoeren met weinig productiviteitsverlies.

Toepassingen van digitale tweelingen in de industrie

Digitale tweelingen kunnen in alle typen industrie en voor verschillende toepassingen toegepast worden. Hier zijn enkele voorbeelden van de sectoren en toepassingen waarin digitale tweelingen gebruikt kunnen worden.

• Productie

  Digitale tweelingen staan toe om complete processen met alle hun fasen te simuleren. Dit stelt op zijn beurt in staat om het gehele proces te optimaliseren. Het kan direct toegepast worden op producten in zowel de ontwerp- als productiefase. Ze staan toe de werking van een product of productieproces te voorspellen vóór de opstart, wat het anticiperen van mogelijke fouten en het besparen van kosten toelaat.

• Energie

  Modellen gebaseerd op echte data kunnen ontwikkeld worden om gedragingen te voorspellen die activiteiten optimaliseren voor energieopwekking door grote hoeveelheden van deze data te analyseren. De digitale tweelingen staan toe de prestaties van elektriciteitscentrales te modelleren die hun status en werking vertegenwoordigen. Ze kunnen ook helpen de energievraag te identificeren, de kosten van de implementatie van nieuwe centrales te verminderen en de besluitvorming in de energielagerfasen te verbeteren.

• Automobiel

  Deze virtuele vertegenwoordigingen kunnen gedragingen simuleren en mogelijke fouten voorkomen zowel in productie als in de daaropvolgende werking van het voertuig. Een digitale tweeling 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 eindvoertuig.

• Logistiek

  De digitale tweelingen worden ook gebruikt om de stromen van materialen en mensen te simuleren, wat het verbeteren en optimaliseren van logistieke processen toelaat. Ze staan toe alle toestanden van het proces vast te leggen en verschillende scenario's te simuleren. Deze simulaties leveren informatie voor besluitvorming en staan toe de meest gepaste in elk geval te nemen.

Ter afsluiting, digitale tweelingen staan toe virtuele tests veel meer kosteneffectief uit te voeren dan als ze in de echte wereld uitgevoerd moesten worden. Ze staan u toe om nieuwe technologieën te testen, fouten te verminderen en alle soorten processen en producten te optimaliseren.

Wilt u digitale tweelingen toepassen in een van uw projecten? Neem contact met ons op!