Cyfrowy bliźniak w przewidywaniu niepożądanych zdarzeń produkcyjnych

Czwarta rewolucja przemysłowa nadaje zupełnie nowe oblicze automatyzacji, monitorowaniu i analizie łańcucha dostaw poprzez wykorzystanie inteligentnych technologii, takich jak przemysłowy internet rzeczy (IIoT) i systemy cyber-fizyczne. Układy te, dzięki algorytmom komputerowym, mogą monitorować fizyczne otoczenie, a także nim sterować. Stosowanie takich technologii sprawia, że każdy element łańcucha dostaw może być inteligentny i przejrzysty, a co za tym idzie przynosić wiele korzyści producentom. Czy jest też szansą dla bioprodukcji?

Bioprodukcja w duchu rewolucji

Biomanufacturing to rodzaj produkcji lub biotechnologii, który wykorzystuje systemy biologiczne do wytworzenia istotnych biomateriałów i biomolekuł. Są one stosowane przede wszystkim w lekach, przetwórstwie żywności i napojów, ale pełnią także istotną rolę w przemyśle. Oczekuje się, że Przemysł 4.0  (ang. Industry 4.0) zrewolucjonizuje bioprodukcję i sposób, w jaki firmy wytwarzają, ulepszają i dystrybuują swoje produkty. Opracowywanie np. farmaceutyków czy leków nowej generacji jest czasochłonne i kosztowne, a do tego ryzyko, że praca nad nimi skończy się niepowodzeniem, jest dość wysokie. Zintegrowanie systemów i wprowadzenie sztucznej inteligencji może przyczynić się do znacznego zminimalizowania tych skutków, a co za tym idzie doprowadzić do zwiększenia efektywności w procesach bioprodukcji.

Rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0 na rynku jest coraz więcej. Pomagają przeprowadzić cyfryzację łańcucha dostaw przedsiębiorstw, a więc usprawnić ich działanie. Jeśli będą implementowane w odpowiedni sposób, to przyniosą wiele korzyści, w tym:

• zrównoważenie produkcji – dzięki zastosowaniu lepiej dopasowanych rozwiązań;
• polepszenie elastyczności – dzięki przewidywaniu i opracowywaniu najefektywniejszych alternatyw;
• zdalne monitorowanie w realnym czasie;
• szybszą ocenę ryzyka i zwiększenie produktywności – dzięki dokładnemu monitorowaniu danych i dopracowanym prognozom.

Technologie czwartej rewolucji przemysłowej

Najczęściej wśród technologii rewolucji przemysłowej wymienia się sztuczną inteligencję (AI), przemysłowy internet rzeczy (IIoT), rozszerzoną rzeczywistość (AR), Big Data i Digital Twin. Chociaż koncepcja tej ostatniej została zaprezentowana przez Michaela Grievesa już w 2002 roku, to pierwsza praktyczna definicja cyfrowego bliźniaka pochodzi z NASA – została opracowana w celu ulepszenia symulacji modelu fizycznego statku kosmicznego w 2010 roku.

Cyfrowy bliźniak – co to jest?

Cyfrowy bliźniak (ang. digital twin) to określenie wirtualnej repliki istniejących już obiektów, produktów, procesów czy systemów. Model jest właściwie połączeniem fizycznego obiektu oraz jego cyfrowego odwzorowania. Przeprowadzenie wiarygodnej symulacji jest możliwe tylko dzięki przetwarzaniu szerokiego zbioru danych z czujników IoT w czasie rzeczywistym i bieżącej aktualizacji stanu wybranych procesów.

– Cyfrowy bliźniak jest w pewnym sensie symulacją, która może posłużyć operatorowi do zidentyfikowania potencjalnych problemów, na przykład związanych z wahaniami parametrów. Częścią cyfrowego bliźniaka może być zatem monitoring wilgotności oraz temperatury. Przy bioprodukcji otrzymywanie bieżących informacji na temat tych parametrów jest właściwie niezbędne, jeśli producent chce otrzymać wysokiej jakości produkt. Stały monitoring ogranicza ryzyko związane z nieprzewidzianymi awariami, które mogą doprowadzić do opłakanych skutków i strat finansowych. – komentuje Daria Roszczyk-Krowicka, Sales and Marketing Director w Blulog, firmie dostarczającej nowoczesne rozwiązania służące monitoringowi i zoptymalizowaniu łańcucha dostaw.

Technologie Przemysłu 4.0 wydają się wielką szansą dla przedsiębiorców, zwłaszcza tych, którzy chcieliby prowadzić swój biznes w duchu smart manufacturing, ale z drugiej strony rodzą wiele obaw o to, czy się sprawdzą i kiedy inwestycja w nie zacznie się zwracać. Warto jednak edukować się w tym kierunku i szukać dopasowanych dla przedsiębiorstwa rozwiązań. Okazją na zapoznanie się ze wspomnianymi technologiami są zbliżające się targi technologiczne SIDO Lyon (14-15 września) oraz IoT Tech Expo Euro Amsterdam (20-21 września).