Całe państwo, miasto, fabryka, pojedyncza maszyna, a nawet organy wewnętrzne człowieka mogą być przedstawione w formie cyfrowej repliki i służyć do analizowania oraz projektowania nowych rozwiązań, i ich testowania. „Cyfrowy bliźniak” to jedno z najbardziej wyjątkowych rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0 przynoszące ogromne korzyści ekonomiczne. Po raz pierwszy zastosowała je Agencja NASA.

13 kwietnia 1970 roku, misja Apollo 13 zmierza w kierunku Księżyca. Kiedy w module serwisowym następuje eksplozja i uszkodzeniu ulegają dwa zbiorniki z tlenem, nie tylko cel podróży staje się nieosiągalny, ale jednocześnie rozpoczyna się walka o bezpieczny powrót załogi na Ziemię. Między innymi dzięki przeprowadzeniu symulacji i ćwiczeniu różnych scenariuszy na wirtualnej kopii statku Apollo 13 udaje się uratować astronautów. Po latach pomysł tworzenia cyfrowych modeli urządzeń wprowadzony przez NASA został przeniesiony do biznesu.

Kosmiczne technologie sprawdzają się w wielu obszarach

Na świecie jest wiele przykładów zastosowania tej technologii. Spektakularny projekt prowadził Singapur. Ten wyspiarski kraj zmagający się z problemem stałego podnoszenia poziomu mórz stworzył Cyfrowego bliźniaka odwzorowującego całą infrastrukturę kraju oraz cały naród! Pomaga to Singapurowi szybciej i efektywniej radzić sobie z wyzwaniami, jakie niosą zmiany klimatyczne. Cyfrowe bliźniaki z powodzeniem wykorzystywane są w przemyśle, budownictwie, motoryzacji, planowaniu instalacji odnawialnych źródeł energii, czy nawet w medycynie. Chirurdzy mogą na cyfrowym modelu serca ćwiczyć przebieg operacji. 

W Polsce zastosowanie cyfrowego bliźniaka dopiero zaczyna zyskiwać popularność. A jest to technologia, która może usprawnić procesy w praktycznie wszystkich branżach. Z pewnością warto ją poznać. Dlatego zaprosiliśmy na konferencję Akademii Rozwoju Przemysłu 4.0 ekspertów, którzy tłumaczyli, czym jest i jak działa cyfrowy bliźniak oraz prezentowali ciekawe wdrożenia już działające w firmach – mówi Beata Staszków, Prezes Zarządu Związku Pracodawców Polska Miedź.

Czym jest cyfrowy bliźniak?

Cyfrowy bliźniak, z angielskiego digital twin, to model tego, nad czym pracujemy. Nie ma znaczenia, czy jest to produkt, proces, system, czy usługa. Z wykorzystaniem obecnej technologii jesteśmy w stanie odtworzyć w wirtualnej rzeczywistości każdy, najdrobniejszy szczegół naszego projektu. To coś więcej niż symulacja – cyfrowy bliźniak to całe środowisko, dostarczające nieporównywalnie większej ilości danych do analizy.

Według badań przeprowadzonych na University of Michigan już wkrótce blisko połowa firm specjalizujących się w produkcji będzie korzystać z cyfrowych bliźniaków. Trudno się temu dziwić, ponieważ działając w wirtualnym świecie, otrzymujemy szeroki zakres realnych korzyści.

Rozwiązanie efektowne i efektywne

Zamiast kosztownego tworzenia fizycznych prototypów i sprawdzania ich funkcjonalności w faktycznym działaniu wszystko można przenieść do świata wirtualnego. Oszczędność związana z doskonaleniem naszego projektu z wykorzystaniem cyfrowych bliźniaków jest oczywista. Wszystkie koszty są minimalizowane, gdy każdy aspekt działania i wszelkie ewentualne błędy można wielokrotnie sprawdzić w przestrzeni wirtualnej. Zmiany można wprowadzać niskim kosztem i na bieżąco — wylicza Marcin Szewczyk, dyrektor działu wdrożeń CAD/MFG/PLM w Cadvision PANOVA GROUP.

Jednym z przykładów skutecznego wdrożenia cyfrowego bliźniaka w działalności firmy jest proces przeprowadzony przez Cadvision PANOVA GROUP pod nazwą. „Wirtualna fabryka”. Marcin Szewczyk opowiedział uczestnikom konferencji, jak krok po kroku wykonano skan 3D fabryki, na podstawie którego stworzono jej model. Żeby uzyskać możliwie najdokładniejsze informacje trzeba było stworzyć obszerną bibliotekę zasobów przedsiębiorstwa i skupić się na każdym, nawet najdrobniejszym elemencie. To jednak czas, który procentuje.

Dzięki stworzeniu cyfrowego bliźniaka zarządzający otrzymują konkretne dane. Mogą wprowadzić korekty w ustawieniu maszyn, unikając zagrożeń wynikających z potencjalnych kolizji, ale przede wszystkim zapewniają bezpieczeństwo operatorom i innym pracownikom. Mając właściwie kompletną wiedzę na temat zasobów fabryki, menedżerowie mogą podjąć decyzje, których efektem jest zwiększenie wydajności firmy, przy jednoczesnej minimalizacji kosztów. To bezpośrednio wpływa na konkurencyjność przedsiębiorstwa na rynku – mówi Marcin Szewczyk.

Europejskie Huby Innowacji Cyfrowych — wsparcie dla firm

Jeżeli ktoś jest nieco przytłoczony ideą cyfrowego bliźniaka i uważa, że implementacja rozwiązania przerasta możliwości jego organizacji, proszę się nie martwić. Z pomocą mniejszym firmom i przedsiębiorcom, którzy potrzebują wsparcia sprzętowego i technologicznego, przychodzą takie inicjatywy jak Polski Klaster IoTiA SINOTAIC, który wychodzi naprzeciw oczekiwaniom każdego, kto jest otwarty na innowacje i chce wdrożyć najnowsze rozwiązania w swojej działalności.

Transformacja cyfrowa to proces, który warto rozpocząć jak najszybciej, bowiem im dłużej zwlekamy, tym dłużej dobrowolnie rezygnujemy z korzyści wynikających z tejże transformacji. Z pomocą przychodzi Unia Europejska, która tworzy Europejskie Huby Innowacji Cyfrowych. Będą to ośrodki wspierające wiedzą i kompetencjami małe i średnie przedsiębiorstwa oraz sektor publiczny, aby wspólnie przeprowadzić skutecznie proces cyfryzacji. Dzięki stworzeniu Showroomu Innowacji IoT możemy jeszcze efektywniej współpracować z MŚP i JST w tym procesie – wyjaśnia Agnieszka Łasut, Współzałożycielka oraz Prezes Polskiego Klastra IoTiA SINOTAIC.

Dołącz do świata Przemysłu 4.0

Według wyliczeń firmy MarketsandMarkets rynek cyfrowych bliźniaków w 2020 roku wyceniany był na 3.1 miliarda dolarów. Już za cztery lata ta wartość ma wynosić aż 48.5 miliarda! Przyszłość zbliża się do nas wielkimi krokami – a przyszłość cyfrowych bliźniaków jest właściwie niczym nieograniczona. Zwiększane są ich moce przerobowe, regularnie uczą się nowych rzeczy i dają użytkownikom dostęp do coraz lepszego feedbacku.

Cyfrowe bliźniaki to jedno z najbardziej niezwykłych i przełomowych rozwiązań w Przemyśle 4.0. Warto rozważyć postawienie pierwszych kroków w ich świecie, bo to, co dzięki temu otrzymamy, przyniesie naszym firmom wymierne zyski.