Digitaalinen kaksonen Metecnon menetelmäksi – älykäs mallinnus asiakkaan eduksi
Blogi 01.07.2021
Digitaalinen kaksonen on ohjelmiston tuottama virtuaalinen simulointimalli, kopio aiotusta koneratkaisusta, älykäs digitaalinen vastine fyysiselle lopputulokselle. Innovaatio, joka on valmis muuttamaan niin koneenrakennuksen perinteisiä toimintatapoja kuin teollisuuden tapoja kasvaa digitaalisen murroksen keskellä. Vanha menetelmä, jota on alettu hyödyntää laajemmin vasta aivan viime vuosina.
Muutosta voisi verrata aikaan, jolloin insinöörit siirtyivät työskentelemään kynän ja paperin ääreltä tietokoneille. Jatkossa suunnitellun koneratkaisun voi nähdä realistisessa toiminnassa tietokoneen ruudulta ja simulointimallista saadulla datalla konetta voidaan kehittää ennen sen valmistuksen aloittamista.
Digitaalisen kaksosen ja hyödyt
Digitaalisen kaksosen keskeisin tavoite ja samalla todellinen hyöty on säästää aikaa, vaivaa ja rahaa.
Sen avulla voidaan koneenrakennuksessa välttyä virheratkaisuilta, kun rakennettavaksi aiottu robottisolu tai tuotantokokonaisuus nähdään virtuaalisesti toiminnassa jo ennen komponenttien tilaamistakaan.
Järjestelmäsuunnittelija ja koneen tilaaja voivat yhdessä arvioida simuloinnin pohjalta, onko laitteen valmistaminen aiotuilla spekseillä mielekästä.
Mikäli ei, digitaalisen kaksosen tarjoamilla tiedoilla voidaan puuttua ongelmakohtiin alkaen jo vaikkapa ratkaisun ulkomitoista. Digitaalinen kaksonen tarjoaa edistyneen väylän aikaisten, kustannustehokkaiden korjausliikkeiden tekemiseen ilman fyysisiä testejä.
Sen erityinen hyöty on kyky määrittää koneen elinkaarta. Digitaalinen kaksonen mahdollistaa koneeseen tehtävien huoltojen ajoittamisen ja jopa komponenttien kulumisen ennustamisen.
Paljon potentiaalia suunnittelun optimointiin
Enää ei ole pakko rakentaa valmiiksi asti, jotta nähdään, mitä lastentauteja ryhdytään korjaamaan heti koneen, solun tai tuotantolinjan käyttöönoton jälkeen.
Digitaalinen kaksonen poistaa tavalliset huolet ratkaisun toimivuudesta, läpimenoajoista ja jopa investoinnin takaisinmaksuajasta. Myös aina tärkeät turvallisuusnäkökohdat voidaan varmistaa digitaalisen kaksosen avulla entistä paremmin.
Olennaista digitaalisen kaksosen käytössä on tiedonsiirto; siinä ei tarvitse tyytyä mallinnuksen aistinvaraiseen havainnointiin näytöltä, vaan kaksonen tarjoaa reaaliaikaista, validia dataa koneen tai robotin toiminnasta rasituksen aikana. Tämä taas mahdollistaa pientenkin yksityiskohtien optimoinnin sillä tiedolla, että optimointiin käytetty suunnitteluaika ei mene hukkaan.
Tiedonsiirto ylempään ohjausjärjestelmään tapahtuu OPC UA-rajapinnan läpi, jolloin PLC-logiikan, HMI:n, toimilaitteiden ja robottien yhteistoiminta voidaan realistisesti konfiguroida, kehittää ja testata. FAT-testeihin sisällytetään myös virtuaalinen käyttöönotto. Virtuaalisella käyttöönotolla lyhennetään tuntuvasti varsinaiseen fyysiseen käyttöönottoon kuluvaa aikaa asiakkaan tiloissa, kun ratkaisun toiminta on jo verifioitu digitaalisesti. Simulointi tuottaa myös dataa prosessista, jota pystytään näppärästi visualisoimaan sisäänrakennetuilla työkaluilla.
Digitaalinen kaksonen Metecno Oy:ssä
Olemme päättäneet Metecno Oy:ssä ryhtyä hyödyntämään digitaalisen kaksosen potentiaalia. Ensimmäinen käyttöönottamamme digitaalinen kaksonen tulee olemaan KUKA Sim Pro.
Visual Componentsin tuottaman simulointiohjelman avulla voidaan tarkasti mallintaa ja kerätä tietoa KUKA-robottien toiminnasta tuotantoympäristössä. Digitaalinen kaksonen voidaan toki tuottaa lukuisilla muillakin ohjelmistoilla ja saatamme jo lähitulevaisuudessa ottaa niitä käyttöömme.
Kohti parempaa tarjousta
KUKA Sim Pro liittyy kiinteästi Metecno Oy:n palvelutarjonnassa niin robotiikan sovelluksiin kuin MetePRE-esisuunnitteluun.
MetePRE®-esisuunnittelun tuloksena voimme vastaisuudessa tapauskohtaisesti tarjota valmiin virtuaaliesityksen KUKAn robotista osana tuotantosolua. Käyttökokemusten myötä voimme laajentaa palvelutarjontaa digitaalisen kaksosen sovelluksissa, sillä niitä on tarjolla paljon niin laitteiden, prosessien kuin järjestelmien osalta.