In de productie van morgen zijn alle componenten en systemen in een netwerk aan elkaar gekoppeld. Digitale tweelingen, dus digitale versies van componenten of installaties, spelen hierbij een cruciale rol, van het ontwerp tot de inbedrijfstelling en exploitatie. Ze helpen de installatie te optimaliseren en vereenvoudigen het levenscyclusbeheer. Op dit vlak doen we onderzoek en zetten we ons in om oplossingen te ontwikkelen die verder reiken dan de muren van de fabriek. In de toekomst willen we onze klanten een Digital Twin Factory aanbieden waarmee ze digitale tweelingen van hun individueel geconfigureerde Festo-producten snel en eenvoudig in hun engineeringomgeving kunnen integreren.
Omdat functies steeds uitgebreider worden, nemen de eisen en werkdruk van machinebouwers enorm toe. Daarom willen wij in de toekomst digitale tweelingen voor onze componenten en systemen aanbieden. Op de fysica gebaseerde modellen reproduceren de eigenschappen van de componenten heel nauwkeurig. Hierdoor verkorten ze de looptijd van projecten van de klanten aanzienlijk en verhogen ze de productiviteit. Voordat de klant een stuk hardware in de hand heeft, kan hij de installatie simuleren, testen en weer wijzigingen uitvoeren. Zo kan de klant al op het virtuele model de handlingsystemen optimaal en efficiënt ontwerpen en programmeren. De machinebouwers kunnen storingen vroegtijdig opsporen en verhelpen, wat duidelijk helpt om de toekomstige installatie stabiel en efficiënt te laten werken.
Digitale tweelingen zijn veel meer dan virtuele 3D-modellen. Het zijn digitale versies met allerlei informatie over de componenten. Dit omvat een gedetailleerde beschrijving van hun eigenschappen, hun rol binnen de machine, hun gedrag, de simulatie van hun kinematica en kinetica, en hun communicatie.
De Industrie 4.0-machinearchitectuur is volledig gebaseerd op digitale tweelingen die met hun gestandaardiseerde communicatie-interface het leven van onze klanten vrijwel gedurende de hele levenscyclus van een machine gemakkelijker maken: van de virtuele inbedrijfstelling en besturing van de machine tot de gegevensverzameling en de daaruit resulterende diensten die meerwaarde opleveren, zoals onderhoud of diagnose. Tot nu toe hebben de machines geen digitale continuïteit, wat het moeilijk maakt om alle objecten volledig aan elkaar te koppelen. Festo werkt daarom aan een probleemloze en universele communicatietechnologie. Een al gestandaardiseerde interface is de Functional Mock-up Interface (FMI) om fysieke modellen met elkaar te verbinden, onafhankelijk van de fabrikant. De administration shell wordt gebruikt als een centraal technisch element om digitale tweelingen toe te passen.
Digitale tweelingen vereenvoudigen nu al de planning en concrete voorbereiding van aanbiedingen. Dankzij intelligente algoritmen kunnen de componenten optimaal en tegelijk energie-efficiënt worden ontworpen en geconfigureerd.
In het virtuele model kan de installatie-exploitant testen of hij bijvoorbeeld de slede kan bewegen en de procesgegevens van het meetlineaal of de eindpositiesensor bekijken. Als de ontwikkelaar de besturingssequenties van de machine wil opstellen, kan hij componenteigenschappen gebruiken zoals uitschuiven, draaien of grijpen, waarmee hij gemakkelijk de gewenste sequentie kan samenstellen.
Voordat componenten tijdens het gebruik het einde van hun levensduur bereiken, wordt dit gemeld door de toestandsbewaking. De digitale tweeling van de machine kan dan bijvoorbeeld automatisch reserveonderdelen bestellen. Als er op dat moment nieuwe modellen zijn voor de te vervangen componenten, kan de klant eerst de werking van de nieuwe componenten in de virtuele omgeving testen en ze daarna aanschaffen.
Bovendien kan toestandsbewaking voorspellende onderhoudsplannen opstellen in samenspel met de simulatiemodellen van de digitale tweelingen. Klanten kunnen ook wijzigingen nadien of nieuwe configuraties van de machine vooraf ontwikkelen en testen op het virtuele model met behulp van digitale tweelingen en ze zo sneller uitvoeren.