Pasaulinės pramonės gigantų išbandyti ir įvertinti skaitmeniniai dvyniai (angl. Digital Twins) – tikslūs virtualūs fizinių sistemų atspindžiai – jau sėkmingai skina kelią į Lietuvos gamyklas. Ši inovacija veikia tarsi visažiniai virtualūs darbuotojai, gebantys perspėti apie galimus įrangos gedimus ir leidžiantys saugiai išbandyti naujų produktų ar procesų scenarijus dar iki realaus jų įdiegimo.
Skaitmeninių dvynių rinkos augimas
Pasaulinė tyrimų bendrovė „Gartner“ prognozavo, kad ši technologija, dar 2017 m. įvardinta kaip viena svarbiausių inovacijų, nebėra eksperimentas. Šiandien skaitmeninių dvynių rinkos vertė viršija 25 mlrd. JAV dolerių. Prognozuojama, kad iki 2030 m. šios rinkos vertė išaugs iki stulbinančių 150–190 mlrd. JAV dolerių, kas signalizuoja apie spartų pramonės transformacijos tempą.
Kas yra Skaitmeninis dvynys?
Skaitmeninis dvynys – tai preciziškas virtualus gamybos atspindys, sukurtas visus gamybos įrenginius sujungiant prie vieningos duomenų rinkimo sistemos. Šis modelis įmanomas tik pasitelkus modernias technologijas:
- Daiktų internetas (IoT): Realūs gamybos duomenys renkami per jutiklius, naudojant daiktų interneto (IoT) technologijas.
- Sinchronizacija: Virtualus modelis sinchronizuojamas su realiais gamybos procesais.
- Modeliavimas: Leidžia atlikti sudėtingus „what-if“ scenarijų bandymus.
Nauda gamykloms: nuo scenarijų bandymo iki gedimų prevencijos
Pasak „Centric IT Lithuania“ skaitmenizacijos sprendimų vadovės Ievos Riliškytės-Sabienės, skaitmeninis dvynys suteikia galimybę įvertinti rizikas ir optimizuoti sprendimus. Pavyzdžiui, sprendžiant, ar efektyviau pridėti papildomą pamainą, ar didinti linijos našumą, abu variantus galima pirmiausia išbandyti virtualiai. Tai itin svarbu, kai reikia patikrinti gamybos eiliškumo, tiekimo apimčių ar darbo grafikų pakeitimus.
„Kadangi dvynys sinchronizuojamas su realiais gamybos duomenimis, jis gali pastebėti nukrypimus ar trikdžius dar prieš jiems tapus rimta problema. Tarkime, jei matoma, kad tarpinių produktų kiekiai artėja prie kritinės ribos arba tam tikras gamybos žingsnis vėluoja, sistema perspėja atsakingus darbuotojus ir padeda išvengti prastovų“, – teigia I. Riliškytė-Sabienė.
Pasaulinė praktika ir diegimo etapai
Skaitmeninio dvynio technologiją sėkmingai taiko tokie gigantai kaip Suomijos „Nestlé“ gamykla, Belgijos kavos gamintoja „Ray & Jules“ bei alaus gamybos lyderė „Anheuser-Busch InBev“. Prie šios naujos technologijų krypties pamažu jungiasi ir Lietuvos įmonės. Svarbu tai, kad šią technologiją galima pritaikyti etapais:
- Galimybių studija: Pradinis vertinimas ir esminių gamybos procesų derinimas.
- Prototipo kūrimas: Sukuriamas ir testuojamas nedidelės apimties procesų modelis realioje aplinkoje.
- Plėtra: Įvertinus naudą, technologija taikoma platesniu mastu.
Pasak ekspertės, nėra būtina iš karto kurti skaitmeninio dvynio visai gamyklai – pradžia nuo mažesnių apimčių leidžia įvertinti naudą ir užtikrinti sėkmingą diegimą.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kuo skaitmeninis dvynys skiriasi nuo paprasto gamybos procesų modeliavimo?
Paprastas modeliavimas (simuliacija) paprastai yra statinis ir remiasi teoriniais duomenimis. Skaitmeninis dvynys yra dinamiškas – tai tiksli virtuali realaus gamybos objekto (įrangos, linijos ar net viso pastato) kopija, kuri realiu laiku sinchronizuojama su fiziniais duomenimis, gaunamais per daiktų interneto (IoT) daviklius. Tai leidžia atlikti ne tik statines, bet ir „kas būtų, jeigu“ tipo (what-if) modeliavimus, tiksliai prognozuojant gedimus ir optimizuojant procesus prieš juos išbandant realybėje.
Kaip skaitmeniniai dvyniai padeda Lietuvos įmonėms sutaupyti ir išvengti prastovų?
Pagrindinė nauda – prevencinė priežiūra ir didesnis efektyvumas. Kadangi dvynys nuolat analizuoja realius duomenis (temperatūrą, slėgį, resursų srautus), jis gali pastebėti mažus nukrypimus nuo normos gerokai anksčiau, nei įvyksta rimtas įrenginio gedimas. Tai leidžia suplanuoti techninę priežiūrą laiku, išvengiant nenumatytų prastovų ir didelių nuostolių. Be to, virtualus testavimas leidžia išvengti brangių klaidų optimizuojant gamybos eiliškumą ar keičiant darbo grafikus.
Ar skaitmeniniai dvyniai yra prieinami tik dideliems pramonės gigantams, ar tinka ir mažesnėms Lietuvos įmonėms?
Nors technologija kilo iš didelių pramonės gigantų, šiandien ji tampa vis prieinamesnė ir mažoms bei vidutinėms įmonėms. Priklausomai nuo poreikio, galima sukurti tik atskirų, kritiškai svarbių gamybos linijų ar įrenginių skaitmeninius dvynius. Investicijų atsipirkimo greitis (ROI) dažnai būna didelis, nes net nedideli optimizavimo pokyčiai gali žymiai sumažinti gamybos sąnaudas ir padidinti konkurencingumą, kas ypač aktualu Lietuvos eksportuojančioms įmonėms.
Kokių pokyčių tikėtis: kodėl skaitmeninių dvynių rinka iki 2030 m. augs trigubai?
Tikimasi, kad rinka augs eksponentiškai, nes skaitmeninis dvynys iš eksperimentinės technologijos tapo būtinybe. Pasaulio ekonomika reikalauja didesnio lankstumo, greitesnio produktų kūrimo ir žalos aplinkai mažinimo. Dvyniai leidžia virtualiai išbandyti tvarius sprendimus (pvz., naujas medžiagas ar energijos sąnaudų optimizavimą) be didelės rizikos realioje gamyboje. Šis lankstumas ir konkurencingumo poreikis skatina spartų technologijos diegimą visose pramonės šakose.
Komentarai