07-07-20

De digital twin om waardecaptatie in productie te verbeteren

The digital twin to enhance value capturing in manufacturing

Industrie 4.0 in de productiesector zorgt ervoor dat ons begrip van de manier waarop we de wereld om ons heen creëren en vormgeven, snel verandert. Door de digitaliseringsstappen die de industrie neemt, zijn de mogelijkheden voor nieuwe technologieën zichtbaar geworden. De digitale ruggengraat die door de digitalisering van de industrie groeit, stelt ons in staat gegevensstromen en informatiestromen van de volledige productlevenscyclus met elkaar te verbinden, van ontwerp, productie, gebruik in het veld tot onderhoud.

Een digital twin is een virtuele weergave van een bedrijfsmiddel dat zijn gegevens, informatie, modellen, methoden, gereedschappen en technieken weergeeft. De digital twin maakt het mogelijk om (real-time) gegevens van het fysieke object op te slaan en een dynamische representatie te creëren die mee veranderd met het fysieke object. Dit object kan één product zijn, meerdere producten, maar het kan ook gaan om een complete productieomgeving, bestaande uit meerdere kleinere digital twins. De waarde van een digital twin wordt niet alleen bepaald door hoe goed het zijn fysieke partner representeert en karakteriseert, het wordt ook gekenmerkt door het vermogen om de beslissingen te ondersteunen die worden genomen op basis van de informatie die het levert.

Bij de eerste kennismaking met de term digital twin zullen velen misschien vergelijkingen maken met en terugvallen op wat ze kennen en waarmee ze vertrouwd zijn in de vorm van traditionele CAD-gegevens die gebruikt worden bij ontwerp en productie. Een digitale weergave van de geometrie van een assemblage, onderdeel of systeem. Een digital twin is echter niet hetzelfde als een CAD-model. Tegenwoordig bevat CAD modelleersoftware veel functionaliteiten om het CAD model virtueel te simuleren en te testen. Een digital twin kan, indien nodig, ook deze functionaliteiten bevatten, maar is niet noodzakelijk gericht op de geometrie van het product of systeem. De digital twin bevat real-time gegevens en heeft als functie de gegevens en informatie in een gecontextualiseerde en zinvolle manier weer te geven. Een CAD-model kan worden gebruikt als een visuele bouwsteen in deze representatie. Met andere woorden, een CAD-model is een geïdealiseerde momentopname, het to-be model van het fysieke object, vaak met beperkte ruimte voor slimme digitale feedback loops. Het to-be model wordt ook wel het as-designed model genoemd, dat de ideale versie is van het fysieke object. In digital twinning terminologie zou dit een digital master worden genoemd op voorwaarde dat hij verbonden is met de digital twin en dat hij feedbacklussen bevat voor leren, validatie en feedback.

Een digital twin vertegenwoordigt zijn fysieke object, in real time. Daarom kan worden gesteld dat een digital twin een opzich voortdurend ontwikkelende digitale representatie is van een of meer fysieke objecten. Het verandert, evolueert en geeft feedback en input in verschillende stadia van zijn levenscyclus. Daarnaast kan een digital twin de basis zijn voor een digital prototype dat gebruikt kan worden om “what-if scenario’s” te simuleren. Gebruikmakend van de beschikbare gegevens en informatie kan worden voorspeld en getoond wat er zou gebeuren als parameters worden gewijzigd.

De meest voorkomende misvatting van digitale twinning is dat het gebruikt kan worden in één toepassingsgebied met één manier van representeren. Een digital twin moet ontwikkeld worden rekening houdend met alle stakeholders. Ze hebben allemaal verschillende perspectieven en inzichten nodig. Bijgevolg moet een digital twin de mogelijkheid bieden om het juiste perspectief en informatieniveau te tonen aan elke stakeholder, zodat de juiste informatie op het juiste moment aan de juiste persoon wordt aangeboden.

Deel deze blog

Maaike
Slot

Maaike Slot is werkzaam als Research Engineer bij FIP-AM@UT en zich richt op digitale transformatie voor de maakindustrie en werkt samen met meerdere opdrachtgevers aan conceptualisering en implementatie van de digital factory. Maaike, een welbespraakt spreekster over verschillende I4.0-technologieën, rondde haar Masters in 2019 af met een opdracht rond digitale jumelages bij KLM. Ze zet dit onderzoek voort voor haar PhD, met als onderwerp Digital Twinning.