Industri IoT dan Revolusi Digital Twin: Mengubah Manufaktur

Istilah digital twin hanyalah konseptualisasi untuk menyimpan kecocokan digital dari objek fisik, operasi, menggunakan data dari perangkat cerdas seperti sensor. Saluran yang menghubungkan digital twin dan bagian fisik yang cocok disebut sebagai digital thread. Model digital cenderung dimodifikasi dan ditingkatkan secara teratur dengan incorporasi yang tepat dari Kecerdasan Buatan dan data. Selain itu, ini juga memberikan kenyataan virtual yang aktual dan bersamaan. Menggabungkan objek fisik dengan item yang sesuai yang dihasilkan komputer sangat penting. Seiring meningkatnya tren teknologi industrial IoT, teknologi digital twin semakin signifikan sekarang dari sebelumnya.

Kontrapart digital terhubung dengan teknologi jaringan dan kemampuan mereka untuk mengatasi masalah serta memberikan kinerja operasional yang lebih tinggi membuat bagian pencocokan digital ini menjadi teknologi esensial bagi setiap organisasi.

Dengan memberikan perusahaan replika digital lengkap dari produk, teknologi digital twin memungkinkan industri untuk memperhatikan masalah fisik dalam peralatan jauh sebelum itu terjadi sehingga mereka dapat mengambil tindakan yang tepat untuk menghilangkan masalah potensi jauh sebelum terjadi.

Tetapi, untuk membuat replika digital dari peralatan adalah tugas yang menakutkan. Cara terbaik untuk mewujudkannya adalah dengan menciptakan kontrapart digital untuk satu divisi di unit manufaktur, menerapkannya, dan kemudian melanjutkan untuk mengembangkan bagian pencocokan digital untuk area lain dari unit manufaktur.

Selain itu, digital twin berbeda dari CAD (computer-aided design). Potensi sebenarnya dari kontrapart digital adalah bahwa ia dapat dengan cepat menawarkan koneksi yang luas sebenarnya antara domain fisik dan digital dalam industri.

Post terkait: Rangkuman estimasi pasar dan fase-fasenya

Teknologi digital twin sedang mengubah wajah industri manufaktur dan sekaligus mengurangi biaya; mengontrol aset dan mengurangi waktu henti yang disebabkan oleh kegagalan peralatan. Kontrapart digital dari objek fisik dalam industri memainkan peran vital dalam industri IoT. Teknologi ini juga meningkatkan kemungkinan baru bagi setiap bisnis di seluruh dunia. Replika digital memanfaatkan teknologi seperti kenyataan virtual dengan memanfaatkan data & pemodelan grafis untuk menciptakan model virtual yang sempurna dari setiap peralatan.

Kerja teknologi digital twin:

Dalam teknologi modern saat ini, sensor yang menyertai objek fisik di pabrik mengumpulkan data dan mentransmisikan data ke replika yang dihasilkan komputer, dan komunikasi mereka pada akhirnya meningkatkan kinerja objek fisik. Hiasan cake adalah bahwa kontrapart virtual dapat dibuat jauh sebelum peralatan dibangun secara fisik di unit manufaktur.

Untuk membuat bagian virtual yang tepat dari suatu produk fisik tertentu, sangat penting bagi insinyur untuk mengumpulkan dan menggabungkan data dari berbagai sumber seperti statistik manufaktur, informasi tentang kerjanya, dan juga dari perangkat lunak analitik. Selain ini, ada juga kebutuhan akan prosedur AI yang diintegrasikan ke dalam replika yang dihasilkan komputer dari peralatan tertentu.

Replika digital di unit manufaktur digunakan di berbagai tingkat seperti yang disebutkan di bawah ini:

#1 Tingkat Komponen:

Tingkat Digital Twin ini menyoroti komponen tunggal yang krusial dalam seluruh prosedur manufaktur. Satu-satunya bagian yang paling diperlukan dan proses manufaktur sangat bergantung pada komponen tertentu tersebut.

#2 Tingkat Aset:

Replika Digital di Tingkat Aset mengembangkan replika digital dari bagian tertentu dari peralatan yang digunakan dalam fase produksi.

#3 Tingkat Sistem:

Kapan pun produsen perlu meningkatkan seluruh garis produksi, replika digital tingkat sistem diterapkan.

#4 Tingkat Proses:

Tingkat proses memandang seluruh siklus hidup produk. Dimulai dari desain dan pengembangan produk/proses hingga manufaktur atau produksi, hingga distribusi, dan cara pengguna akhir menggunakan produk. Ini pada gilirannya membantu dalam pengembangan produk saat ini dan masa depan.

Post terkait: 5 penggunaan terbaik industri IoT dalam transportasi

Rencana desain konsep digital twin:

#1 Membangun:

Fase ini mencakup pengalengan objek fisik dengan berbagai macam sensor yang mengukur wawasan dari objek fisik dan juga lingkungannya. Pengukuran diklasifikasikan dalam 2 kategori:

1. Pengukuran Operasional, yang berkaitan dengan kinerja fisik peralatan, seperti keseragaman warna, torsi, perpindahan, dan kekuatan tarik.
2. Data eksternal yang mempengaruhi operasi peralatan fisik, seperti tekanan barometrik, suhu lingkungan, dan tingkat kelembaban.

Pengukuran ini dapat dikonversi menjadi pesan digital yang aman dengan bantuan enkoder. Pesan digital ini kemudian ditransfer ke replika digital dari peralatan.

#2 Mengomunikasikan:

Fase tertentu ini mewujudkan konektivitas dua arah yang lancar secara real-time antara proses fisik dan platform digital. Konektivitas jaringan adalah faktor penting yang harus dimasukkan untuk mendukung kontrapart virtual dari peralatan fisik. Ini lebih melibatkan 3 elemen:

1. Edge processing:

   Antarmuka ini menghubungkan sensor dengan process historian dan kemudian memproses data dari sensor dan meneruskan ke platform. Ini menterjemahkan protokol proprietary untuk membuat format data dapat dimengerti dan mengurangi komunikasi jaringan. Edge processing membuat komunikasi jaringan lebih cepat dengan memproses data yang diterima di titik akhir.

2. Antarmuka komunikasi:

   Antarmuka komunikasi membantu mentransfer data yang telah diproses (informasi) dari fungsi sensor ke fungsi integrasi. Bergantung pada konfigurasi digital twin, sensor yang menghasilkan wawasan dapat ditempatkan di mana saja: di operasi pertambangan, di rumah, di area parkir, hampir di setiap lokasi.

3. Keamanan Edge:

   Pengantar sensor dan komunikasi baru membawa ancaman keamanan baru, yang berkembang dengan cepat. Kebutuhan akan solusi baru untuk mengaktifkan digital twin dengan aman akan diperlukan seiring bertambahnya aset yang diaktifkan IP seiring waktu. Penggunaan firewall, enkripsi, kunci aplikasi, dan sertifikat perangkat adalah pendekatan keamanan yang paling umum.

#3 Mengagregat:

Agregasi data dapat mendukung ingesti data ke gudang data/repositori, yang dapat dengan mudah diproses dan disiapkan untuk analisis. Agregasi dan pemrosesan data dapat dilakukan baik di cloud maupun on premises.

#4 Menganalisis:

Fase lain yang mulai beraksi adalah menganalisis data. Pada tahap ini, seluruh data diperiksa dan diprakarsai dengan seksama. Mayoritas analis data dan ilmuwan data menggunakan platform analitik lanjutan untuk menghasilkan wawasan dari data, yang mewujudkan pengambilan keputusan yang cerdas.

#5 Tahap Wawasan:

Wawasan, yang dihasilkan dari analitik, disajikan pada dasbor dengan representasi visual, yang menyoroti perbedaan kecil apa pun dalam kinerja analog dunia fisik dan model digital twin dalam satu atau lebih dimensi. Ini menunjukkan area yang berpotensi perlu diselidiki.

#6 Bertindak:

Ini adalah tempat Anda menggunakan wawasan yang dapat ditindaklanjuti, yang dihasilkan dari langkah sebelumnya, dan mengumpulkan kembali ke aset fisik. Wawasan melewati dekoder, yang mendekode perintah, dan dimasukkan ke dalam aktuator, yang bertanggung jawab atas kontrol dan gerakan peralatan. Wawasan juga dapat diperbarui di sistem back-end yang mengontrol rantai pasokan.

Bagaimana meletakkan batu sudut dengan teknologi digital twin?

#1 Temukan peluang:

Awalnya, sangat penting untuk memvisualisasikan dan menentukan area dari unit manufaktur yang dapat memanfaatkan manfaat teknologi digital twin. Kebutuhan dan skenario yang tepat dapat berbeda untuk setiap unit manufaktur, tetapi kemungkinan besar akan memiliki karakteristik berikut:

1. Peralatan fisik yang Anda pilih harus menjadi elemen kunci dari proses manufaktur Anda untuk menyalurkan uang dalam menciptakan kontrapart virtual.
2. Masalah terkait produk – proses dapat diatasi yang berpotensi membuka nilai bagi perusahaan atau pelanggan.

Setelah Anda menyempitkan peluang, maka peluang tersebut harus dievaluasi lebih lanjut untuk mengidentifikasi faktor dari proses yang dapat menawarkan keuntungan digital twin.

#2 Deteksi Proses:

Langkah berikutnya adalah untuk mengidentifikasi konfigurasi digital twin pilot yang memiliki nilai tertinggi yang mungkin dan tingkat keberhasilan yang tinggi. Anda dapat mempertimbangkan faktor manajemen perubahan organisasi dan operasi untuk mengidentifikasi kandidat terbaik untuk pilot. Perusahaan sering memilih pendekatan yang salah dengan membangun digital twin dari peralatan atau proses yang sangat kompleks dan mungkin menghadapi tantangan. Sebaliknya, mereka harus fokus pada pergi luas daripada dalam: terobarkan digital twin secara luas di organisasi yang menghasilkan nilai dan dukungan paling banyak.

#3 Untuk Pemula, Pergi Sempit:

Untuk membatasi cakupan, pilot dapat menjadi subset dari setiap divisi bisnis, atau produk. Cakupan yang terbatas setidaknya harus menunjukkan nilai bagi perusahaan. Seiring Anda mengembangkan pilot, implementator harus dapat beradaptasi dan harus memiliki pikiran terbuka. Ekosistem yang agnostik akan memungkinkan adaptabilitas dan integrasi dengan data dan memanfaatkan mitra atau teknologi baru.

Sementara Anda ingin agnostik terhadap data (Struktur dan Tidak Terstruktur) dan setiap sumber data (Sensor baru atau Sumber data eksternal), Anda akan membutuhkan solusi end-to-end yang cukup skalabel untuk mendukung ekspansi.

#4 Perluas Pilot:

Setelah pilot berhasil, itu dapat diskalakan lebih lanjut. Sekarang Anda perlu mengidentifikasi peluang tempat Anda dapat diskalakan Pilot dan menikmati manfaatnya. Anda mungkin ingin memulai dengan menargetkan proses yang berdekatan atau proses yang serupa dan memiliki koneksi dengan Pilot. Pelajari dari kesalahan yang dibuat selama pengembangan Pilot, dan skalakan dengan cepat.

Dan ya, jangan lupa untuk mengomunikasikan nilai yang diperoleh dari adopsi digital twin kepada pemegang saham dan perusahaan yang lebih besar.

#5 Evaluasi:

Memantau dan mengukur solusi ini setelah implementasi akan memungkinkan Anda mengukur nilai yang diberikan oleh digital twin. Anda dapat membuat perubahan pada proses digital twin masa depan secara iteratif, dan mengamati hasil untuk mengidentifikasi konfigurasi digital twin yang paling mungkin.

Ringkasan:

Singkatnya, dapat disimpulkan bahwa teknologi digital twin, tren teknologi terdepan akan memainkan peran vital dalam penerapan industri IoT. Teknologi baru ini juga akan membantu dalam memberikan pendapatan yang ditingkatkan bagi industri, penurunan biaya overhead yang tidak diinginkan yang timbul karena masalah dalam peralatan dan proses. Tren teknologi digital twin juga membantu dalam mengurangi biaya pemeliharaan secara signifikan. Selain itu, ini juga meningkatkan konsistensi dalam garis produksi di organisasi. Akhirnya, tren teknologi ini juga meningkatkan layanan pelanggan yang merupakan tujuan akhir industri.

Jika Anda mencari solusi end to end IoT untuk bisnis Anda, jangan ragu untuk menghubungi kami, dan kami akan membantu Anda lebih lanjut dalam memilih solusi yang tepat sesuai kebutuhan bisnis Anda.