Het potentieel van digitale tweelingen realiseren
Digitale tweelingen , en hun potentieel om efficiëntie te creëren en innovatie te stimuleren, blijven alomtegenwoordig in branchepublicaties, whitepapers en blogs. Gartner heeft digitale tweelingen opgenomen in de top 10 van strategische technologietrends voor 2019 en voorspelt dat in 2021 meer dan de helft van de industriële bedrijven ze zal gebruiken om 10% meer efficiëntie te behalen gedurende de gehele productlevenscyclus. Forbes publiceerde een artikel waarin wordt voorspeld: "[...] we staan aan de vooravond van een explosie aan digitale tweelingtechnologie". Bedrijven die gebruikmaken van de digitale tweeling kunnen zowel een concurrentievoordeel behalen als de doorlooptijden van kritieke processen aanzienlijk verkorten.
Maar hoe maak je de belofte van Digital Twins waar en waarborg je tegelijkertijd de aanzienlijke investeringen in mensen, technologie en processen?
In een tijd waarin 'disruptie' de meest gebruikte term lijkt te zijn bij het bespreken van nieuwe technologieën, kan het ontmoedigend lijken om uw systeemontwerp, processen en platforms volledig te herzien om een nieuwe digitale aanpak voor productontwikkeling en -beheer te omarmen.
De reis van de digitale tweeling
Het goede nieuws is: dat hoeft niet. De implementatie van een Digital Twin is een evolutie van uw huidige systemen en processen, en organisaties profiteren van elke stap.
Stap 1: Identificatie
De eerste stap op deze reis is het identificeren van de potentiële voordelen die een op natuurkunde gebaseerde Digital Twin kan opleveren voor de R&D-processen en -organisatie van een bedrijf.
Stap 2: Gebruiksscenario maken
De projecten die het meest profiteren van een Digital Twin-gerichte aanpak in termen van efficiëntie of innovatiepotentieel, moeten prioriteit krijgen en worden doorgestuurd naar de tweede fase, het creëren van de use case. Hier wordt de potentiële reikwijdte van Digital Twins in het ontwerpproces vastgesteld en worden de implementatiestappen overeengekomen.
Nadat de use case is opgesteld, bestaat het Digital Twin-traject uit twee of drie verdere fasen: Proof of Concept (PoC), Subsystem Digital Twin en Full Digital Twin . Elk van deze fasen biedt bedrijven de mogelijkheid om meer te leren over de toepassing van Digital Twins in hun eigen omgeving en concrete simulatieresultaten te genereren. Elke fase levert tevens de bouwstenen voor de volgende iteratie, wat betekent dat alle investeringen in tijd en middelen gedurende het traject bijdragen aan het eindresultaat.
Stap 3: Proof of concept
De Proof of Concept (PoC)-fase wordt doorgaans gedefinieerd als een vereenvoudigde versie van de digitale tweeling die zich richt op één specifiek aspect van een machine, bijvoorbeeld het gedrag van de hydrauliek van een trilplaat in een natuurlijke omgeving. De PoC bouwt voort op gegevens die aanwezig zijn in uw bestaande systeemlandschap, zoals 3D CAD-modellen, hydraulische schema's of aandrijflijnkarakteristieken. Deze gegevens worden vervolgens gebruikt om de realtime simulatie te modelleren die ten grondslag ligt aan de op fysica gebaseerde digitale tweeling. Een voordeel van de PoC is dat de simulatie tastbare resultaten oplevert die geanalyseerd kunnen worden voor gebruik in R&D. Tegelijkertijd laat de PoC ontwerpteams kennismaken met het ontwikkelingsproces van de digitale tweeling, evenals met de software en tools die nodig zijn om simulaties in realtime uit te voeren.
Nadat de PoC succesvol is afgerond, kan het traject doorgaans op twee manieren worden uitgevoerd: via een Subsystem Digital Twin om dieper in te gaan op de simulatie van een specifiek onderdeel/subsysteem of via een Full Digital Twin om het gedrag van de gehele machine in zijn omgeving te analyseren en voorspellen.
Stap 4a: Subsysteem digitale tweeling
De Subsystem Digital Twin is een goede manier om de specifieke simulatie die in de PoC is uitgevoerd te verdiepen door nauwkeurigere modellen te maken van de machine-, omgevings- en werkprocesdefinitie. Deze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor subtaakautomatisering, analyse op componentniveau of het genereren van trainingsdata voor preventieve onderhoudsalgoritmen. Voor componentleveranciers is de Subsystem Digital Twin een bijzonder geschikte oplossing, omdat deze nauwkeurige analyse en geoptimaliseerde werking van hun producten mogelijk maakt, terwijl een volledige integratie met een echte machine overbodig is.
Stap 4B: Volledige digitale tweeling
Ten slotte is de volledige Digital Twin een nauwkeurige, virtuele weergave van de machine, de omgeving en de werkprocessen, gekoppeld aan het volledige besturingssysteem. Het maakt analyse en voorspelling van het gedrag van de werkelijke versie mogelijk en biedt voordelen gedurende de gehele productlevenscyclus. Denk hierbij aan vroege klantbetrokkenheid en virtuele prototyping in R&D, efficiënte training van stakeholders en tools voor de implementatie van AI-gedreven innovaties zoals predictief onderhoud.
Een soepel pad naar digitale innovatie
Op fysica gebaseerde Digital Twins kunnen aanzienlijke efficiëntiebesparingen en een concurrentievoordeel opleveren voor pioniers. Het integreren ervan in uw productlevenscyclus hoeft geen grote verstoring van uw huidige systemen en processen te betekenen. Door zorgvuldig use cases te prioriteren, bijvoorbeeld in R&D, en een Digital Twin-traject te starten waarbij elke stap voordelen oplevert en de basis vormt voor de volgende, kunt u de investering in uw huidige systemen veiligstellen, terwijl uw teams geleidelijk een Digital Twin-gerichte R&D-aanpak kunnen omarmen. Er is dus geen reden om de potentie van Digital Twins voor uw organisatie te missen, aangezien er een soepele weg naar digitale innovatie beschikbaar is.
Meer informatie over digitale tweelingen:
Digitale tweelingen: de manier veranderen waarop we onze producten ontwikkelen, valideren, op de markt brengen en bedienen
