Czym jest cyfrowy bliźniak?
Zgodnie z definicją cyfrowy bliźniak to wirtualna replika 1:1 fizycznego przedmiotu, procesu lub systemu. Reprezentuje on nie tylko zewnętrzną formę obiektu, lecz również jego zachowanie, stan i interakcje z otoczeniem. Taka wirtualna kopia jest stale aktualizowana danymi ze świata rzeczywistego, aby mogła zawsze dokładnie odzwierciedlać stan i zachowanie obiektu, a tym samym go symulować i modelować.
Zastosowanie cyfrowych bliźniaków w przemyśle
Cyfrowe bliźniaki znajdują zastosowanie w coraz większej liczbie branż i obszarów. Pozwalają inżynierom monitorować stan i wydajność maszyn i systemów, przeprowadzać ich konserwację predykcyjną i optymalizować wydajność. Cyfrowy bliźniak jest wykorzystywany w całym cyklu eksploatacji produktu lub zakładu, zwłaszcza w obszarze inżynierii mechanicznej i automatyki.
Cyfrowy bliźniak vs model symulacyjny – kluczowe różnice
Cyfrowy bliźniak różni się od modelu symulacyjnego. Modele symulacyjne są bardziej abstrakcyjne i często bazują na modelach matematycznych, które przechodzą przez różne scenariusze. Często też są oparte na uproszczonych założeniach dotyczących systemu i mogą odbiegać od świata rzeczywistego.
Cyfrowy bliźniak powstaje natomiast bezpośrednio na podstawie rzeczywistych danych i informacji o obiekcie fizycznym. Dzięki temu stanowi dokładniejsze odwzorowanie rzeczywistego systemu i może być aktualizowany w czasie rzeczywistym. Modele symulacyjne zwykle koncentrują się na konkretnych aspektach systemu, podczas gdy cyfrowy bliźniak jest oparty na bardziej kompleksowym i globalnym podejściu.
Cyfrowy bliźniak na każdym etapie cyklu życia produktu
Cyfrowy bliźniak coraz częściej staje się centrum danych w przedsiębiorstwach przemysłowych, co czyni go kluczowym elementem transformacji cyfrowej. Wirtualne obrazy wspomagają produkty i rozwiązania na wszystkich etapach ich cyklu życia – od projektowania poprzez produkcję i bieżącą eksploatację po recykling.
Częstym obszarem zastosowania cyfrowych bliźniaków jest inżynieria wirtualna. Wykorzystując cyfrowe bliźniaki komponentów systemu, można tworzyć kompleksowe modele symulacyjne. Przykładem jest opracowanie autonomicznego ramienia robotycznego, które – zanim zostanie zbudowane – jest testowane i optymalizowane w środowisku wirtualnym. Obniża to koszty i polepsza wydajność produktu końcowego.
Cyfrowe bliźniaki są częścią rodziny ctrlX AUTOMATION
Platforma automatyzacji ctrlX AUTOMATION firmy Bosch Rexroth oferuje wiele możliwości korzystania z nich. Po pierwsze, dane z cyfrowego bliźniaka mogą być użyte do tworzenia wszelkiego rodzaju wirtualnych obrazów produktów firmy Bosch Rexroth z zakresu automatyki, takich jak 3DViewer, ctrlX WORKS i ctrlX DRIVE Engineering. Po drugie, aplikacje partnerów ze środowiska ctrlX World, np. iPhysics, ISG-virtuos czy MATLAB/Simulink, można stosować w różnych celach związanych z cyfrowymi bliźniakami.
Wykorzystując oprogramowanie i zestaw narzędzi do projektowania ctrlX WORKS, użytkownik może utworzyć na komputerze jeden lub więcej wirtualnych sterowników i obsługiwać je za pośrednictwem interfejsu internetowego. Wirtualna wersja systemu ctrlX CORE pozwala natomiast na testowanie i uruchamianie rozwiązań bez sprzętu sterującego, ale z pełną funkcjonalnością. Model symulacyjny jest używany na przykład w testowaniu sterowników PLC i oprogramowania ruchu. Za pomocą narzędzia technicznego ctrlX DRIVE Engineering można symulować w trybie offline ponad 90 wariantów sterowników i kilkaset silników, włącznie z elementami mechanicznymi. Umożliwia to tworzenie i optymalizację rzeczywistych zestawów parametrów z wykorzystaniem testów dynamicznych, które można bezproblemowo zastosować do rzeczywistego sprzętu.
Niezależnie od tego, czy mówimy o sterownikach czy o napędach, cyfrowy bliźniak jest częścią rodziny ctrlX AUTOMATION i już dziś wprowadza nas w wirtualną przyszłość.
Źródło: Bosch Rexroth
