Realita Metaverse: Jak společnosti využívají digitální dvojčata?
Sníte o vstupu do virtuální kopie vaší továrny, kde můžete monitorovat a správně diagnostikovat potenciální problémy, aniž byste museli navštívit fyzické zařízení? Tato myšlenka není vůbec nová. Ve skutečnosti je to už z minulého století. Tehdy jsme ale neměli technologii k implementaci digitálních dvojčat, jak je známe dnes.
Co je digitální dvojče?
Digitální dvojče je virtuální prostředí součásti, stroje nebo zařízení. Zatímco simulace se zaměřuje na konkrétní aspekt nebo proces monitorování, digitální dvojče může spouštět libovolný počet simulací a studovat několik procesů současně v reálném čase. Digitální dvojče nabízí obousměrný tok informací pro shromažďování provozních dat, která pak budou užitečná pro následnou akci.
Jaké aplikace mohou těžit z digitálních dvojčat?
Existuje několik aplikací, ve kterých digitální dvojčata poskytují jasnou výhodu. Virtuální dvojčata můžete například použít pro fyzicky rozsáhlé projekty, jako jsou budovy nebo mosty. Tuto technologii lze použít i pro mechanicky složité projekty, například: proudové nebo větrné turbíny, automobily, nákladní automobily, vlaky nebo letadla. A konečně, možnými aplikacemi pro virtuální dvojčata jsou také energetická zařízení pro výrobu nebo přenos energie nebo výrobní projekty.
Ne všechny aplikace jsou však pro tuto technologii vhodnými kandidáty. Musíme zdůraznit, že čím složitější je projekt, tím více můžete virtuálního dvojčete využít. Nabízejí intenzivní a pravidelný tok dat ze senzorů. V důsledku toho budete čelit vysokým kapitálovým investicím do implementace virtuálního dvojčete, což nelze z finančního hlediska odůvodnit, pokud nedosáhnete zvýšení produktivity a efektivity.
Výhody digitálních dvojčat
Nicméně digitální dvojčata mohou poskytnout velké výhody:
- Lepší výzkum a vývoj: Velké množství dat poskytovaných digitálními dvojčaty může při vhodném použití zkrátit fáze výzkumu a návrhu složitých produktů, což může následně zlepšit návratnost investic a dobu uvedení na trh. Technologie navíc může pomoci získat užitečné poznatky o možných problémech, které lze napravit ve fázi prototypování před zahájením výroby.
- Zvýšená účinnost: Digitální dvojčata mohou být skvělá pro zrcadlení a monitorování od konkrétních strojů až po kompletní výrobní linky nebo výrobní zařízení. Tato technologie vám může pomoci předvídat poruchy a problémy, které můžete napravit dříve, než se stanou obtížnými. To následně zajistí maximální efektivitu v celém výrobním procesu.
- Řízení životního cyklu: Digitální dvojčata pomáhají výrobcům plánovat možnosti oprav a výměn strojů zapojených do výrobních linek. Tím se zabrání nákladným prostojům a ušetří se peníze za opravy. Digitální dvojčata mohou také pomoci s plánováním plánovaných prostojů pro instalaci nových strojů, které budou 100% kompatibilní se stávajícím provozem.
Hardware digitálních dvojčat
Z hlediska hardwaru tato technologie představuje několik výzev, které podrobněji uvádíme níže:
Kompatibilita
Digitální dvojčata jsou propojená zařízení prostřednictvím internetu nebo intranetu. Od úrovně senzorů až po datové centrum budete muset propojit stovky zařízení, která musí být schopna přenášet data oběma směry. Některá z nejmodernějších výrobních zařízení zahrnují senzory a monitorovací software. Někdy však budete muset senzory přidat i do strojů. Problémy začínají při výběru vhodného senzoru pro shromažďování potřebných informací a správné brány pro odesílání a přijímání informací do a z počítače nebo serveru.Pokud se chcete dozvědět více o senzorech a branách, můžete si přečíst tento příspěvek a tento příspěvek. V důsledku toho se stovky zařízení mohou stát problémem s inventarizací, což je běžné pro distribuované architektury. Ujistěte se, že máte implementován strukturovaný plán údržby digitálního dvojčete, abyste se vyhnuli ztrátě přehledu o nainstalovaných zařízeních.
Velké množství dat
Množství dat se bude exponenciálně zvyšovat s rostoucí složitostí projektu nebo s větším zařízením. Počítače a servery proto budou vyžadovat výkonné výpočetní kapacity. To také znamená, že před pokusem o plnohodnotné digitální dvojče vaší továrny budete pravděpodobně muset mít nainstalované cloudové, Fog a Edge Computingové funkce. Pro efektivní přenos dat oběma směry se proto budete spoléhat na spolehlivou, rychlou a bezpečnou síť (internet nebo intranet).
Drsné prostředí
Průmyslová digitální dvojčata budou záviset na počítačích instalovaných ve výrobní hale, které zajistí zpracování dat před jejich odesláním na hlavní servery. Tyto počítače musí nabízet speciální funkce, jako je efektivní chlazení bez ventilátoru a ochrana proti vniknutí vody nebo prachu. Průmyslové počítače pravidelně vyžadují intenzivní nepřetržitý provoz a odolávají vysokým teplotám. Pro bezproblémový provoz v náročném průmyslovém prostředí byste proto měli investovat do specializovaných počítačů s odpovídající úrovní certifikace. Více o průmyslových počítačích si můžete přečíst v tento příspěvek.
Zabezpečení
Při připojování zařízení k internetu nebo intranetu vždy představujete bezpečnostní rizika. Vzhledem k rostoucí míře kybernetických útoků, ať už digitálních nebo fyzických, byste měli zvážit potřebu přidání bezpečnostních prvků do vašeho hardwaru. Některé bezpečnostní funkce, o jejichž přidání můžete požádat výrobce hardwaru, naleznete v tento příspěvek. Tyto funkce vám pomohou zabránit fyzickému přístupu k vaší síti, zejména v počítačích instalovaných mimo zabezpečené prostředí datového centra. Nezapomeňte, že většina útoků má za cíl získat citlivé informace, které lze použít k vydírání peněz nebo poškození reputace společnosti. Chcete-li se dozvědět více, navštivte naše Série blogů o kybernetické bezpečnosti.
Závěrem lze říci, že virtuální dvojčata již existují a mohou být skvělým nástrojem pro monitorování, diagnostiku a nápravu problémů v továrnách. V budoucnu bychom mohli využít virtuální realitu k „návštěvě“ továrny a vyhnout se tak skutečné fyzické návštěvě, což může být užitečné pro čisté prostory nebo zařízení s vypnutým osvětlením. Investice do tohoto typu technologie se vyplatí pouze tehdy, je-li projekt dostatečně složitý nebo rozsáhlý.
Pokud chcete pokračovat v prozkoumávání Metaverse nebo souvisejících technologií, můžete navštivte sérii blogů Metaverse.