數位分身能夠帶來更高的製造效率

帶來更高的製造效率的數位分身

試想一下,在投入設計、啟用及最佳化生產的必要資源前,您可模擬新產品或流程的設計。數位分身─虛擬的、「活生生的」有形資產的複製品─讓這個願景成為現實。

作為概念的數位分身並不代表一個普遍的定義。例如,我們已經識別了至少11種不同類型的數位分身,通常主要應用於三個不同的階段─設計、操作及維護。這相當於30多種可能的應用案例─而這只是在製造領域上。若您也考慮安裝/啟用及廢棄階段,則還有更多應用案例。

例如,有些使用者依賴數位分身來最佳化產品或製程的設計,而其他使用者則使用它來最佳化產品的生產或生產線的維護。無論您是在設計、最佳化還是維護階段,數位分身的一個重要特性是它們是活生生的複製品─依據模擬的環境刺激而學習與改變。

無數的情境

數位分身為眾多製造應用提供了很好的機會。通常應用數位分身的三個階段是:設計、操作及維護。數位分身所提供的無數情境實際增加了這些選項的複雜性。例如,您可以擁有裝置(如變頻器或馬達)、流程、製造單元或機器、整個生產線、工廠或一系列工廠(企業)、人員及客戶行為的數位分身。而且,沒有兩個是完全相同的。

要發掘數位分身的潛力,首先要確保您及使用者皆認同此目標。價值來自於對問題的探討,並就數位分身用來解決該問題的方法達成共識。例如:

您為設計產品而開發的數位分身,是否可以用來預測何時需要進行維護?

裝置的數位分身是否可以用於操作機台或生產線的數位分身?

若您現在正在使用數位分身,您一定已了解它所能帶來的好處。不過,如果您擴大其用途,並在各個階段間找到利用數位分身的方法,便會發現更多好處。

數位分身可以為製造效率創造更多機會,並且建立預測性維護的基礎,讓您充分發揮生產力。

真實的重要性

數位分身以虛擬的方式模仿公司的機器、控制、流程、工作流程及系統。透過對數位分身進行實驗及改善,製造商可藉由以下方式深入了解資產的潛在真實行為:

  • 在打造原型樣機或正式機器前,體驗新的設備設置以最佳化品質、可靠性及速度
  • 嘗試生產線啟動及生產排程/排序,以最佳化工廠或工廠組合中的產品組合及產量
  • 讓生產員工─經理、第一線的作業員及維護技術人員─進行虛擬操作並維護新設備與生產線,最小化現實所費不貲(品質差、安全性、機器停機)
  • 在設備及流程發生問題前診斷並解決問題,並利用快速轉換技術進行虛擬實驗以提高上線時間及生產率。之後,隨著設備的運作─持續改善團隊對於嵌入式智慧裝置之資料流的監控,以進一步改善工作流程、換線時間及整體運作。

洛克威爾自動化已協助無數組織應用及利用數位分身。

例如,一家食品製造商在實作前已通過測試並驗證設施的升級,幫助它減少了80%的停機時間,並增加了10%以上的產出量。

另一家大型跨國公司虛擬測試了生產情境(例如,為產品促銷增加產量、改用成本較低的生產材料),並以相同的設備節省了數百萬美元。

開發數位分身的技術

洛克威爾自動化Encompass產品合作夥伴Maplesoft在費城Automation Fair(自動化博覽會)上展示了他們的MapleSim軟體。MapleSim軟體是一種先進的多領域建模及模擬工具,用於開發生產機器的數位分身、概念設計、虛擬啟用及確定元件的「適當尺寸」。

MapleSim軟體與Studio5000模擬介面的整合可用來建立機器的數位分身,以即時執行模型。能夠提供即時測試系統的能力,幫助公司降低開發風險,並且讓高品質的產品更快上市。

與任何面臨激烈競爭的產業相同,機械設計領域正在發展其創造出高效能先進機械的能力。

隨著新產品突破了目前工程實作上的限制,當工程人員的直覺或現有的技能無法應付時,便需要新的工具來輔助工程人員。

數位分身是這些新工具之一,而隨著這些新工具的持續採用,我們得以預期可看到新產品突破自動化產業的極限。

數位分身的前景

由於全球競爭,工業生產者需提高生產力,領先的公司可持續利用新的顛覆性技術所帶來的優點。數位分身技術可幫助製造商按照時程及預算創造出更具智慧的產品。

Gartner最近的一項調查顯示,雖然只有13%的受訪者宣稱已使用數位分身,但62%的受訪者不是正在建立技術,便是計劃於隔年進行。採用得以快速成長是由於技術供應商的廣泛行銷及教育。這也是因為數位分身正在提供商業價值,並且已成為企業物聯網及數位策略的一部分

現在是時候深入了解什麼是數位分身,以及它們如何應用於不同情境,讓您可以更快,更一致地實現獲利。

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