Prosessia kehitetään tuotantodatan avulla
Fyysisestä laitteesta tai tuotannosta tehdyn virtuaalisen mallin eli digitaalisen kaksosen hyödyntäminen yleistyy teollisuudessa.
"Digitaalisesti voidaan testata kymmeniä erilaisia vaihtoehtoja ja sitä kautta löytää kullekin yritykselle optimaalinen ratkaisu sen ongelmiin. Digitaalisen kaksosen tuottamaa tietoa voidaan myös hyödyntää päätöksenteon tukena yrityksessä", järjestelmäasiantuntija Samuli Metsälä Siemensin teollisuusdivisioonasta kertoo.
Digitaalisen kaksosen hienous on Metsälän mukaan siinä, että sen avulla voidaan simuloida esimerkiksi uuden tuotantolinjan toimivuutta tai sopivuutta prosessin osaksi reilusti etukäteen. 3D-mallinnus myös kertoo, mahtuuko suunniteltu kone ylipäänsä tehdashallissa sille paikalle kuin on suunniteltu.
"Jos simulaation aikana havaitaan puutteita, ne voidaan korjata digitaaliseen kaksoseen jo ennen kuin varsinaisen tuotantolinjan rakentamista on edes aloitettu", Metsälä sanoo.
Sen jälkeen, kun digitaalinen kaksonen on otettu käyttöön ja yhdistetty todelliseen tuotantolinjaan, mahdolliset muutokset voidaan testata ensin digitaalisesti ja sitten vasta viedä ne varsinaiseen prosessiin.
"Vastaavasti prosessista saatua todellista tuotantodataa voidaan takaisinkytkeä digitaaliseen kaksoseen IoT-alusta MindSpheren avulla ja kehittää siten virtuaalista mallia", Metsälä lisää.
Ohjelmisto käyttötarkoituksen mukaan
Plant Simulationin avulla voi mallintaa ja simuloida tuotantojärjestelmiä ja niiden prosesseja. Lisäksi sitä voidaan käyttää materiaalivirtojen optimoimiseen ja resurssien hyödyntämiseen sekä logistiikkaan. Process Simulate soveltuu suunnitteluun, simulointiin ja tuotantojärjestelmien virtuaaliseen käyttöönottoon. Mechatronics Concept Designeria käytetään kone- ja laitesuunnittelussa konseptoinnista yksityiskohtaiseen suunnitteluun ja käyttöönottoon asti. Se mahdollistaa mekaniikka-, sähkö- ja automaatiosuunnittelun yhdistämisen ja laitteen tai linjan virtuaalisen käyttöönoton ennen toimitusta. Amesim-ohjelmistoa voidaan käyttää komponenttien matemaattiseen mallintamiseen tai kokonaisen prosessimallin tekemiseen. TIA Portal yhdistää logiikkaohjelmoinnin ja käyttöliittymäsuunnittelun sekä taajuusmuuttajat. PLCSIM Advanced 2.0 -työkalulla voidaan virtualisoida.
Tietoturvallisuus ja datan helppo saatavuus kärkiteemoja
Tietyn laitevalmistajan eri puolille maailmaa toimitetut laitteet, joista on tehty digitaalinen kaksonen, muodostavat yhdessä niin sanotun fleetin. Seuraamalla fleetin tuottamaa dataa yritys saa kokonaisvaltaisen kuvan siitä, miten laitteet toimivat esimerkiksi tietynlaisissa teollisissa ympäristöissä.
"Yksittäisten laitteiden toimintaa voidaan verrata koko fleetiin ja näin tunnistaa esimerkiksi poikkeavaa toimintaa", Samuli Metsälä kertoo.
Mitä pitempään dataa kerätään, sitä paremmin ymmärretään, mitä elinkaaren eri vaiheissa tapahtuu.
"Elinkaarenaikainen data on heti hyödynnettävissä tulevien tuotesukupolvien ja tuotteiden kehittämisessä. Myöhemmän käytön kannalta on tärkeää, että data on helposti saatavilla ja käytettävissä yhdestä tietoturvallisesta paikasta", Metsälä lisää.
Siemensin tietoturvaratkaisuista voit lukea lisää täältä.
Asiakkaan lähtötilanne selvitetään ennakkokartoituksessa
Mitä paremmat lähtötiedot asiakkaalta on saatavana, sitä nopeammin digitaalisen kaksosen suunnittelu pääsee vauhtiin.
"Ennakkokartoituksessa tunnistetaan yhdessä ongelma ja määritetään tavoitteet sen ratkaisemiseksi. Tavoitteena on joka tilanteessa löytää parhaiten asiakasta palveleva ratkaisu", Metsälä painottaa.
Digitaalisen kaksosen tekemisen kesto riippuu hyvin paljon projektin laajuudesta ja siitä, paljonko ja millaista lähtötietoa asiantuntijat asiakkaalta saavat.
"Yksittäisen tuotantolinjan simulointimalli on mahdollista tehdä muutamassa päivässä", Metsälä kertoo.
