A digitális iker
A 21. század elejéig csak úgy lehetett részletes információt kapni a működő ipari berendezések állapotáról, ha fizikailag közel voltunk hozzájuk és képesek voltunk megvizsgálni a berendezést.

 

Ma a nagyobb számítási teljesítmény és az összekapcsolhatóság lehetővé teszi ennek a feladatnak a virtualizálását valós berendezések bármely darabjának a digitális ábrázolásával, vagy „digitális iker” létrehozásával és fenntartásával. „A digitális ikerrel kapcsolatos alapvető elképzelés az, hogy berendezéseinket virtuális környezetben hozzuk létre, teszteljük és építsük meg. Csak akkor gyártjuk le fizikailag a berendezést, amikor eljutunk oda, hogy követelményeinknek megfelelően teljesítsen. Akkor az lesz a cél, hogy a fizikailag megépített berendezést szenzorokkal hozzácsatoljuk digitális ikerpárjához, hogy a digitális iker tartalmazza mindazt az információt, amit a megépített berendezés vizsgálatával megkapnánk” – mondja John Vickers, a NASA vezető ipari szakértője.

Ennek a digitális iker koncepciónak számos eleme már megtalálható az iparban. A CAD 3D modellek digitális ábrázolása például gazdag és pontos, amit használni lehet arra, hogy meggyőződjünk, a különböző alkatrészek statikusan és dinamikusan is illeszkednek egymáshoz. A gyártási szimulációk is képesek meghatározni, hogy ténylegesen lehet-e virtuális konstrukciókat építeni a rendelkezésre álló gépek felhasználásával. Nem utolsó sorban a fizikailag működő eszközben lévő szenzorokról érkező valós idejű adatfolyamot most arra használjuk, hogy megismerjük egy működő eszköz pontos állapotát függetlenül attól, hogy a világ mely pontján található.

Gyakorlati előnyök

A digitális iker valódi előnye azonban akkor jelentkezik, amikor a tervezéstől a valós idejű adatfolyamig minden szempontot összegyűjtünk, hogy azokat az eszköz élettartamára optimalizáljuk. Például egy fizikai eszköz pontos digitális leírása nem csak a prototípus és a gyártás költségeit csökkenti, de lehetővé teszi a meghibásodás prognosztizálását, amint betáplálják a modellbe a valós idejű adatokat, csökkentve így mind a karbantartási költségeket, mind pedig az állásidőt. Ugyanígy azzal, hogy digitálisan közelítünk a gyártósor összes kritikus részéhez, lehetővé válik a teljes termelési rendszer digitális ikerpárjának létrehozása, amivel a termelékenység növelésének új módszerei nyílnak meg.

Például a GE egy digitális szélerőmű park koncepciójával kísérletezik, amit arra használ, hogy információkat kapjon az egyes szélturbinák összeállításáról a beszerzés és megépítés előtt. Amint megépül a szélfarm, az egyes virtuális turbinákba fizikai megfelelőjükből adatokat táplálnak be, és szoftver teszi lehetővé az áramtermelés optimalizálását erőművi szinten a turbinák adott paramétereinek (például a generátor nyomatéka vagy a lapátok fordulatszáma) beállításával. Remélhetően 20 %-os hatékonyság növekedés lesz az eredmény. A világon minden egyes fizikai eszköznek megvan a működő virtuális másolata a felhőben, ami az üzemelési adatokkal minden másodpercben bővül – mondja Ganesh Bell, a GE Power & Watera digitális területének vezetője.

A digitális iker nem egy általános modell, hanem tényleges, fizikai alapokon nyugvó modellek gyűjteménye, melyek pontosan tükrözik a valós világ üzemeltetési körülményeit, például az anyagfáradást, teljesítményt és meghibásodási módokat. Ehhez hasonlóan a Black & Decker – világszerte használt gépi meghajtású szerszámok gyártója – egyik gyárát a szerelősorok és anyagok digitális ikerpárjaival szerelte fel. A munkaerő felhasználásának 12 %-os és az átbocsátási képességnek 10 %-os növekedéséről számoltak be.

Egyedül a multiknak sem megy

Ahogy az optimalizálási lehetőségekkel gyakran előfordul, minél inkább integrált vertikálisan egy piaci szereplő, annál könnyebben lehet realizálni a rendszerszintű digitális iker szemléletből származó összes előnyt. Míg ez stratégiai pozícióba helyezi a nagyvállalatokat ahhoz, hogy bemutassák és igazolják a koncepciót, nem lesz elegendő ahhoz, hogy az egész gazdaságra kiterjedő előnyöket nyújtson. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, a digitális iker szemléletére van szükség végig a teljes ellátási láncokon, mely láncok közül sok a globalizáció, és az új gyártási eljárások eredményeként bonyolultabbá válik.

Ezért kulcsfontosságú a kis beszállítók segítése és támogatása, hogy alkalmazzák a digitális személetet. Ezt szem előtt tartva nemrég projektfelhívást tett közzé a Digital Manufacturing and Design Innovation Institute (Digitális Gyártási és Tervezési Innovációs Intézet – egy szövetségi finanszírozású kutatás-fejlesztési szervezet az USA-ban) olyan technológiák bemutatására, melyek biztosítani tudják a szállítási lánc összes résztvevőjének – és különösen a kisebb gyártóknak – a valós idejű, dinamikus láthatóságát.

Arduino Due alkalmazás GridEye szenzorral
Cikksorozatunk befejező részében a GridEye szenzorral megvalósítunk egy önállóan futó Arduino Due alkalmazást, mely a mini hőkamera képét egy 8X8-as RGB LED mátrixon jeleníti meg, miközben a céltárgy mozgását egy szervomotorral igyekszünk követni.
Bajba kerülhetnek a magyar beszállítók
Egy elemzés szerint öt éven belül komoly nehézségekkel szembesülhet a magyar ipar az elektromos autók elterjedése miatt. Elsősorban a nagy autógyártók beszállítói hálózatának csökkentése és a munkaerő mérséklése jelentheti a legnagyobb veszélyt.
Új kihívások a szakképzésben
A magyarországi munkaerőpiacon az európai átlagnál magasabb a digitális analfabéták aránya, amiért elsősorban a köznevelés hiányosságai tehetők felelőssé. A csorbát az oktatáspolitikai szakemberek az informatikai és műszaki tudományágak kutatóival és az iparági szereplőkkel karöltve próbálják kiköszörülni.
Okosautók kibercsapdában
Az autóipar növekvő kiberbiztonsági kihívásaira a Kaspersky Lab és az AVL elkészítette annak a biztonsági egységnek (Secure Communication Unit - SCU) a prototípusát, amely lehetővé teszi a zavarmentes kommunikációt az autó alkatrészei valamint az autóval összekapcsolt infrastruktúra között.
Az Európai Bizottság új iparpolitikai stratégiája
Az Európai Bizottság részletesen ismertette hétfőn az új iparpolitikai stratégiát, amely egységes és átfogó keretbe szervezi a már meglévő és új kezdeményezéseket.