Digitális iker a jövő építéséért

Életünk egyre több területén találkozunk a digitalizációval, így természetes, hogy az iparban is hatalmas változásokat tapasztalhattunk az elmúlt évtizedben. Ezen változások, melyeket együttesen a negyedik ipari forradalomnak vagy Ipar 4.0-nak nevezünk, lehetővé tették a hálózatosított, intelligens eszközök gyártásba történő integrációját.

E jelenség egyik alapvető tényezője a digitális iker technológia, melynek eredete egészen 2002-ig, a NASA egyik fejlesztéséig nyúlik vissza, de csak a Dolgok Internetének (IoT) megjelenésével terjedt el. Előrejelzések szerint pedig 2021-re az ipari szervezetek fele alkalmazni fogja a technológiát.

De mi is az a digitális iker?

A digitális iker, ahogy nagyjából az elnevezés is sejteti, egy fizikai rendszer vagy eszköz digitalizált, virtuális mását jelenti, amely számos különböző szimulációt tesz lehetővé.

A valós és virtuális tér közötti információáramlást okosszenzorok biztosítják, ennek köszönhetően a digitális iker állapota mindig automatikusan frissül, hogy megegyezzen fizikai eredeitjével. Hogy a kommunikáció oda-vissza működjön, úgynevezett aktuátorokat alkalmaznak, amelyek visszacsatolási lehetőséget biztosítanak a digitális iker számára.

Digitális iker alkalmazása a gyakorlatban

A digitális ikreket leginkább olyan összetett folyamatok modellezésére szokták létrehozni, melynek működéséról, állapotáról, pusztán emberi erőforrással nem, vagy csak nagyon nehezen lehetne előrejelzéseket adni. A szenzorok által gyűjtött adathalmazból azonban, a megfelelő algoritmusok segítségével számos értékes információ nyerhető ki, így többek között betekintést nyerhetünk egy adott munkafolyamat működésének anomáliáiba, amit így még időben orvosolhatunk.

A technológiát egyelőre főként összeszerelő üzemekben használják. A rohamos fejlődésnek és a biztató eredményeknek köszönhetően egyre több iparágban fogják alkalmazni saját folyamataik modellezéséhez.

Nem véletlen, hiszen a bennük rejlő potenciál a termékek teljes életciklusa alatt kihasználható, a tervezéstől a gyártásig. Nézzük is meg közelebbről, hogyan teheti hatékonyabbá az egyes folyamatokat a digitális ikrek alkalmazása.

Terméktervezés

A termékfejlesztés hatalmas költségekkel jár, hiszen számos prototípust kell legyártani és újratervezni, mire a termék eléri a kívánt állapotot. Ha a kézzelfogható modellek helyett digitális ikrek formájában teszteljük prototípusainkat, ezek a költségek jelentősen visszaszorulnak. Hiszen könnyebb rajtuk teszteket futtatni és a szükséges változtatásokat elvégezni, ráadásul mentesülünk az előállítási költségektől és időtől is. Ráadásul, a virtuális térben létező modelleket sokkal könnyebb a különböző országokban tevékenykedő tervezőcsapatok között megosztani. Tehát a közös munkát is leegyszerűsíti.

Gyártás

A digitális ikrek gyártásban történő használata talán a prediktív karbantartásban érhető tetten a legkönnyebben. A technológiával, a gyártásban részt vevő eszközökből kinyert óriási adathalmaznak köszönhetően az esetleges karbantartási munkálatok és várható leállások előre megjósolhatók, ütemezhetők. Így a gyártás a lehető legoptimálisabb beállítások mellett zajlik. Ezzel a cégek értelemszerűen sok időt és pénzt takaríthatnak meg és csökkentik a meghibásodások által okozott bevételkiesést.

Természetesen, akárcsak a prediktív karbantartás, egyéb gyártófolyamatok is ugyanígy optimalizálhatók, hiszen kellő mennyiségű információ birtokában sokkal többet tudhatunk meg a működés körülményekről, amiken így sokkal könnyebben tudunk igazítani.

 

Néhány példa a digitális ikrek alkalmazására

A technológia alkalmazása, annak újszerűségéből adódóan, talán nem meglepően, olyan óriásvállalatoknál számít példaértékűnek, mint a BP, a General Electric, a SIEMENS vagy a NASA. Az előbbi három esetében a képlet relatíve egyszerű. Digitális ikrek használatával a vállalatok folyamatos ellenőrzés alatt tartják kulcsfontosságú állóeszközeik (olajvezetékek, szélerőművek, gázturbinák, stb.) állapotát és működési körülményeit, ennek függvényében pedig, szükség esetén módosításokat is végezhetnek.

A NASA esetében némiképp összetettebb esetről van szó. A vállalat mérnökei, mindig készítenek egy másolatot az űrhajókról, amiket későbbi felhasználás céljából tárolnak. Az Apollo 13 meghibásodása után, hogy azonosíthassák és a jövőben megelőzhessék az ilyen eseteket, reprodukálták az utazás körülményeit a tárolt modellen, aminek következtében sikerült is tesztelniük a lehetésges megoldásokat a fellépő hibára. Ez az eset ugyan csak egy korai változata volt a digitális ikreknek, ma azonban a NASA már rutinszerűen alkalmazza a technológiát a hibakereséshez és tesztekhez.

A technológia jövője

A digitális ikrek alkalmazását továbbra is némi bizonytalanság kíséri, ez azonban érthető, hiszen egy új, felderítetlen területről van szó. A tendencia és az élő példák azonban azt mutatják, hogy a technológiában hatalmas lehetőségek rejlenek. Ezek teljes feltérképezéséhez, megértéséhez és alkalmazásához még időre és tapasztalatokra van szükség, de az biztos, hogy nem csak egy múló trendről van szó. Előrejelzések szerint a Dolgok Internetének elterjedésével a digitális ikrek is egyre szélesebb körben kerülnek majd alkalmazásra. A 2020-as évek elejére várhatóan az IoT platformok 85%-a tartalmaz majd valamilyen formában digitális ikreket.

 

Elég otthonainkra gondolni, hogy lássuk a technológia térnyerését. Egyre több eszközünk válik “okossá”, hálózatosítottá, ami szintén elérhetetlen lenne a digitális ikrek nélkül. Ezek a virtuális másolatok teszik lehetővé, hogy a távolból állítsuk be szobáink hőmérsékletét, időzítsük a világítást, stb.

Szakterület: Az ipari digitalizáció szakértőjeként, évtizedes tapasztalattal rendelkezünk a világ élvonalába tartozó ipari tervezőszoftverek terén, melyek bevezetéséhez és folyamatos támogatásához professzionális csapattal rendelkezünk.

Ma már a megfelelő ipari digitalizációs folyamatokhoz az alkalmas szoftvereken, hardvereken és képzéseken túl a kreativitás is elengedhetetlen. De a legjobb kreatív elmék számára is egy komplett digitális tervezési platform nyitja csak meg az alkotás valódi szabadságát. Az ipari digitalizáció hatékony vállalati bevezetése ember, gép és szoftver komplex együttműködéseként jön létre, amelynek összehangolása komoly szakértelmet igényel.

 

A szerző további cikkei »

Archívum