디지털 트윈:운영에서 설계까지 루프 닫기

디지털 트윈 기술의 힘은 개별 장치에 대한 모델이 시스템 수준의 운영 보기로 결합될 때 증폭됩니다.

산업용 IoT(IIoT)의 광범위한 채택으로 디지털 트윈 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다. IIoT는 조직이 시스템 및 프로세스에 대한 가치 있는 새로운 통찰력을 모니터링, 수집, 교환, 분석 및 제공할 수 있는 방식으로 연결된 지능형 장치와 분석을 결합합니다. 이러한 통찰력은 보다 스마트한 비즈니스 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있습니다.

물리적 시스템이 디지털 표현과 결합될 때 파생된 통찰력은 스마트 제조에서 공급망 최적화, 제품 또는 서비스 혁신에 이르기까지 다양한 측면을 포괄하는 운영의 다양한 측면에서 제조업체에게 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.

디지털 트윈 기술에 대한 관심은 많은 산업 분야에서 급증하고 있습니다. 2020년에 31억 달러로 평가되는 시장은 2020년부터 2026년까지 58%의 CAGR(연간 복합 성장률)을 나타내는 482억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 디자인에 디지털 트윈의 사용이 예상되기 때문입니다. MarketsandMarkets에 따르면 시뮬레이션, MRO(유지보수, 수리 및 정밀 검사), 생산 및 애프터 서비스가 포함됩니다. 산업 기업은 대유행에서 벗어나 디지털 트윈 솔루션에서 높은 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 많은 사람들이 전염병으로 인한 손실을 최소화하기 위해 종단 간 운영에 이러한 솔루션을 채택하고 있습니다.

광범위한 산업용 디지털 트윈 애플리케이션 영역

디지털 트윈 모델은 IoT 장치 및 기타 센서의 데이터를 사용하여 장치 또는 장비의 상태를 자산화합니다. 이러한 모델에서 파생된 통찰력은 다음과 같은 여러 가지 방법으로 사용할 수 있습니다.

운영 쌍둥이: 많은 경우 장비 문제는 잘못된 사용으로 인해 발생합니다. 예를 들어, 장치가 정상 온도 또는 압력 범위를 벗어나 작동하거나 권장되는 것보다 더 빠른 속도로 실행 중일 수 있습니다. 해결되지 않으면 문제가 장치 자체에 영향을 미칠 수 있으며 예기치 않은 고장이나 심각한 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 부품의 디지털 트윈을 사용하여 장치의 현재 상태에 대한 데이터 분석은 이러한 사양을 벗어난 작동 조건을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 시뮬레이션은 장치의 성능을 끌어올리거나 현재 환경에서 실행하는 것이 괜찮은지 여부를 탐색하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 작업 환경에서 장치의 현재 성능을 최적화하기 위해 변경할 수 있습니다.

예측 쌍: 디지털 트윈을 사용하여 가정 분석을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 제조업체는 다음과 같은 절충안을 검토할 수 있습니다. Iincrease the speed, device works at at the speed, is an 즉각적인 개선 inoutput. 그런 다음 동일한 시뮬레이션을 사용하여 해당 속도 증가가 장비에 미치는 영향을 파악합니다. 더 자주 서비스를 받아야 합니까? 더 빨리 실패할까요? 그런 다음 더 높은 속도로 장치를 실행하여 생산 증가로 인한 순 수익 증가와 장비 유지 관리 또는 더 자주 교체하는 비용 증가를 비교하여 비용 분석을 수행할 수 있습니다.

제품 디자인 및 마케팅에 대한 루프백: 제품 설계 팀은 현장에서 사용되는 장비에 대해 수집된 데이터를 사용하여 제품을 개선 또는 조정하거나 현재 사용을 기반으로 새로운 기능을 추가할 수 있습니다. 예상보다 성능이 좋습니까? 아마도 더 경제적으로 설계된 버전으로 충분할 것입니다. 마찬가지로 특정 환경의 장치가 명시된 사양을 능가하는 것으로 판명될 수 있습니다. 마케팅 및 영업 부서는 해당 정보를 동일한 환경의 다른 고객과 공유할 수 있습니다.

연결된 디지털 트윈: 디지털 트윈 기술의 힘은 개별 장치에 대한 모델이 시스템 수준의 운영 보기로 결합될 때 증폭됩니다. 예를 들어, 항공 분야에서 제조업체는 서로 다른 엔진 구성 요소의 개별 디지털 트윈 대표와 이러한 요소가 함께 작동하는 방식을 시뮬레이션하고 관찰할 수 있는 모델을 가질 수 있습니다. 스마트 빌딩은 스마트 공간, 스마트 엘리베이터, 스마트 HVAC 시스템 등의 조합을 자주 사용합니다. 개발자 또는 건물 소유주가 이러한 시스템이 서로를 보완하고 함께 작동할 수 있는 방법을 이해할 수 있을 때 시너지 효과를 얻을 수 있습니다.

시스템 수준 모델 및 쌍둥이

제조 분야의 연결된 디지털 트윈은 두 가지 경로를 취할 수 있습니다. 하나는 시스템을 구성하는 부품의 모델을 통합하여 복잡한 장비가 어떻게 작동하는지에 초점을 맞추는 것입니다. 이러한 모델은 부품의 모델에서 전체 엔진을 시뮬레이션하는 항공기 엔진 제조와 동일합니다.

제조업체는 시스템 내 시스템에서 실시간 통찰력을 수집하여 엔지니어가 숨겨진 상호 종속성을 쉽게 찾고 장비를 재보정하기 위한 단계를 권장할 수 있습니다. 장비가 실제 환경에서 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력은 엔지니어와 유지보수 팀이 장비 성능을 조정하고 최적화하는 데 사용할 수 있습니다.

주목해야 할 또 다른 영역은 생산 라인에서 사용되는 다양한 장비에 대해 쌍둥이가 생성되는 제조 프로세스를 시뮬레이션하고 모델링하는 것입니다. 예를 들어, 복잡한 조립 라인에는 컨베이어 벨트에 품목을 배치하는 로봇 시스템의 디지털트윈, amill용, 용접 도구용 등이 포함될 수 있습니다.

이러한 요소가 포함된 복합 디지털 트윈을 통해 제조업체는 종단 간 프로세스에 대한 더 깊은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 가상 모델에서 조정을 수행하여 변경 사항이 완제품, 생산 속도, 품질 등에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다.

인더스트리 4.0으로 가는 길

연결 기술 및 수집된 데이터는 장비 또는 장치 제조업체가 Industry 4.0과 같은 미래 산업 이니셔티브에 참여하는 데 필수적입니다. 스마트 제조 이니셔티브는 공장 가시성, 예측 유지보수, 모델링 및 시뮬레이션을 결합하여 장비가 현재 어떻게 작동하고 있는지, 운영을 개선할 수 있는지, 엔드 투 엔드 핵심 성능 지표에 어떤 영향을 미치는지에 대한 실시간 통찰력을 얻을 수 있습니다.