Vad är en digital tvilling?

En digital tvilling av ett fysiskt objekt är en konti­nuerligt uppdaterad modell med information om objektet, dess miljö och användning. Digital tvilling är inte ett nytt begrepp. Redan 2002 användes det av Michael Grieves på Univer­sity of Michigan inom ramen för Product Lifecycle Management. Bland de första som använde kon­ceptet var NASA som behövde kunna lösa problem vid utveckling och underhåll av system som de inte ständigt kunde kommunicera med. Fördelar med den digitala tvillingen är att den kan göras ständigt åtkomlig till skillnad från den fysiska. Dessutom kan man säkerställa att alla intressenter får samma realtidsinformation.

Ökat intresse och utveckling

Stort behov av effektivisering och en snabb teknisk utveckling av sensorer, datalagring och kommuni­kation har gjort det möjligt att realisera konceptet. Digital tvilling har både år 2017 och 2018 varit på Gartners lista över de tio viktigaste tekniktrender­na. Inom fem år spår de att över en miljard fysiska objekt kommer att ha en digital tvilling.

Till nytta för hela livscykeln

En digital tvilling kan spegla produkter, processer, utrustningar, anläggningar m m och ge stöd under hela livscykeln – utveckling, installation, produk­tion, användning och återanvändning. Genom att få tillgång till information om en produkts använd­ning, tillstånd, miljö och sammanhang kan man identifiera när service behövs eller få värdefull kun­skap för produktinnovation. För tillverkningspro­cesser och utrustningar är en digital tvilling mycket värdefull för utvärdering och test i utvecklingsfasen eller i driftsfasen då leverantörer kan följa status och användning och vara proaktiv angående underhåll­sinsatser.

Digital tvilling på RISE IVF

Vi har stor kompetens för att modellera produkter, processer och system, vilket är en viktig del av den digitala tvillingen. Men för att åstadkomma levan­de uppdaterade modeller behövs lösningar för da­tainsamling i realtid, lagring, analys, åtkomst och visualisering. Viktiga utmaningar är att tydliggöra behovet av information, vilken information som bör hanteras och hur den ska behandlas. Projekt på RISE IVF utvecklar under 2018 metoder och tek­nik för lagring och användning av information från olika källor.

Digital tvilling för produktion

Företag har i dag ofta digitala modeller av produk­ter och processer. För produktionssystemet där-emot saknas digitala modeller. Visserligen finns ofta 3D-modeller för maskiner, utrustningar, produkter mm, men arbetsinsatsen är alltför stor för att mo­dellera upp övriga aspekter med väggar, staket, ven­tilation, styrskåp, bord etc.

3D-skanning av anläggning

För att råda bot på detta kan man nyttja laserskan­ningsteknik, där en 3D-beskrivning snabbt erhålls med mycket hög noggrannhet (1-2 mm). Det s k punktmolnet kan användas för visualisering, kom­munikation eller mätning. I olika modellerings- och simuleringsverktyg kan man analysera och verifiera lösningar genom att kombinera punktmoln med 3D-modeller av t ex ny utrustning och produkter.

Genom att återkommande skanna sin produktion fås en digital tvilling av produktionens fysiska geometri. Denna kan lätt göras tillgänglig för alla som behöver den, t ex beredare eller leverantö­rer. För att den digitala kopian ska vara korrekt krävs dock ett fungerande arbetssätt, vilket är en stor utmaning.