Цифровые двойники оборудования

Технология цифровых двойников (Digital Twins) произвела революцию в обрабатывающей промышленности больше, чем какая-либо другая. Она радикально  изменило способы проектирования, производства и обслуживания продуктов. 

О преимуществах, которые технология цифровых двойников принесла в промышленность, рассказывают специалисты производственно-инжиниринговой компании «Металворк»

 Концепция цифрового двойника была впервые предложена доктором Майклом Гривсом в 2002 году. 

Первоначально Digital Twins использовались в аэрокосмической и оборонной сферах, но отрасли, применяющие эту технологию, растут в геометрической прогрессии. Цифровые двойники распространилась на автомобильную, производственную, медицинскую и многие другие отрасли и принесли много преимуществ. Вот только основные.

Оптимизация производства

Цифровой двойник производственного процесса позволяет осуществлять мониторинг, анализ и оптимизацию производственных операций в режиме реального времени. Производители могут выявлять недостатки, оптимизировать рабочие процессы и повышать общую производительность.

Прогнозируемое обслуживание

Для обеспечения анализа продуктов в режиме реального времени цифровые двойники используют датчики Интернета вещей и анализ данных. 

Такое прогнозирование обслуживания помогает свести к минимуму время простоя, продлевает срок службы оборудования и снижает затраты на техническое обслуживание.

Оптимизация цепочки поставок

Цифровые двойники обеспечивают, практически, сквозную прозрачность цепочки поставок. Производители могут оптимизировать не только уровень запасов, но и логистику, что положительно сказывается на сотрудничестве с поставщиками. 

Как итог –  сокращается время на выполнение заказов и повышается удовлетворенность клиентов.

Безопасность и обучение работников

Моделируя виртуальную рабочую среду, производители могут обеспечить безопасность своих работников. Кроме того, они имеют возможность использовать виртуальную среду для обучения своих сотрудников, не подвергая их опасности. 

Это не только помогает сократить количество несчастных случаев, но  и повышает квалификацию работников.

Операционная эффективность

Производители могут создать цифрового двойника своего производственного процесса, оптимизируя его. Предоставляя копию операции в режиме реального времени, они способны выявить в процессе потенциальные риски или неэффективность. 

Возьмем, например, управление конвейером по сборке автомобилей. Чтобы определить оптимальную последовательность сборки деталей и найти узкие места, с помощью цифрового двойника можно  запустить моделирование процесса. 

Кроме того, цифровой двойник может  помочь спрогнозировать потребность в техобслуживании до того, как оборудование выйдет из строя. Это означает меньшее время простоя и более быстрое производство.

Управление рисками

Цифровые двойники – отличные инструменты управления рисками на производстве. Представьте себе фармацевтическую компанию, производящую вакцины. 

Производственные ошибки могут иметь серьезные последствия, как с финансовой точки зрения, так и с точки зрения здоровья населения. Но, используя цифрового двойника, компания может контролировать свой производственный процесс в режиме реального времени. 

Производители могут выявлять потенциальные проблемы до того, как они появятся, и моделировать ответную реакцию на различные рискованные ситуации. Такой упреждающий подход может помочь избежать «дорогостоящих» негативных отзывов потребителей, которые приведут к остановке или  простою производства.

Снижение затрат

Цифровые двойники могут сэкономить компаниям значительную сумму денег. Представьте себе компанию, производящую компоненты для аэрокосмической отрасли. Эти детали зачастую чрезвычайно сложны и дороги в производстве. 

Благодаря цифровому двойнику компания может экспериментировать с различными методами производства или материалами в виртуальной среде, прежде чем внедрять изменения в реальный процесс. Это может сократить количество прототипов и отходов материала, то есть   реализовать более дешевое, но при этом эффективное производство.

Расширенное профилактическое обслуживание

Одним из ключевых преимуществ цифровых двойников в производстве является улучшение прогнозируемого обслуживания. Эта технология коренным образом меняет способы обслуживания и эксплуатации оборудования. 

Цифровые двойники, обеспечивая непрерывную проверку его состояния, помогают на ранней стадии обнаружить поломки. Внедрение упреждающего подхода имеет решающее значение для сокращения незапланированных простоев. Таким образом, достигается значительная экономия средств и повышение производительности. 

Кроме того, благодаря данным о механическом износе от  Digital Twins в режиме реального времени, производители могут улучшить циклы техобслуживания. Так увеличивается срок службы оборудования и обеспечивается его бесперебойная работа в течение  долгого времени.

Качество продукции

Цифровые двойники могут помочь повысить качество продукции. Например, часовая компания может использовать цифрового двойника для моделирования процесса сборки, корректировки допусков или тестирования различных материалов. 

Так специалисты смогут определить оптимальные  методы для достижения желаемой точности и качества. И какой результат? 

Часы, которые с предельной точностью отсчитывают время, выглядят потрясающе и служат нескольким поколениям!

Технология цифровых двойников становится революционной тенденцией из-за ее применимости к любой операции или проблеме, ее потенциальном влиянии на промышленные процессы и экономической ценности, которую она может обеспечить. 

По данным  отчета IoT Analytics  за 2023–2027 годы, рынок цифровых двойников увеличился на 71 процент в период с 2020 по 2022 год. В настоящее время 63 процента производителей разрабатывают цифровых двойников или планируют  сделать это.