Nella produzione di domani, componenti e sistemi sono collegati in rete tra loro. I gemelli digitali - cioè le immagini digitali di componenti o impianti - giocano qui un ruolo chiave, dalla progettazione alla messa in servizio e al funzionamento. Contribuiscono all'ottimizzazione e semplificano la gestione del ciclo di vita. Nel fare ciò, ricerchiamo e ci impegniamo per soluzioni tra produttori diversi. Vorremmo offrire ai nostri clienti una Digital Twin Factory in cui possano integrare rapidamente e facilmente i gemelli digitali dei loro prodotti Festo configurati nel loro ambiente di progettazione.
I requisiti e gli sforzi dei costruttori di macchine stanno aumentando enormemente. Pertanto, in futuro vorremmo fornire gemelli digitali per i nostri componenti e sistemi. I modelli basati sulla fisica replicano le capacità dei componenti. Di conseguenza, riducono i tempi di esecuzione e aumentano la produttività. Prima che il cliente prenda un pezzo di hardware, può simulare il sistema, testarlo e cambiarlo di nuovo. Per esempio, può progettare e programmare in modo ottimale i sistemi di movimentazione già sul modello virtuale. I costruttori possono individuare e correggere i guasti tempestivamente, il che contribuisce al funzionamento ottimale dell'impianto successivo.
I gemelli digitali sono molto più che modelli 3D che si muovono virtualmente. Sono immagini digitali con tutti i tipi di informazioni sui componenti. Questo include la descrizione delle capacità, il ruolo all'interno della macchina, il comportamento, la simulazione della loro cinematica e cinetica e la loro comunicazione.
L'architettura delle macchine Industria 4.0 si basa sui gemelli digitali che, con l'interfaccia di comunicazione standardizzata, semplificano sul piano pratico la vita ai nostri clienti durante l'intero ciclo di vita di una macchina: dalla messa in funzione virtuale e dal controllo della macchina alla raccolta dei dati e ai conseguenti servizi a valore aggiunto come la manutenzione o la diagnostica. Fino ad ora, le macchine non hanno avuto continuità digitale, per cui è difficile collegare tutti gli oggetti. Festo sta lavorando a una tecnologia di comunicazione coerente. Un'interfaccia standardizzata è la Functional Mock-up Interface (FMI) per collegare i modelli fisici in modo neutrale rispetto al produttore. La shell di gestione è usata come elemento tecnico centrale per implementare i gemelli digitali.
Digital twins make things easier right from the planning stage and the preparation of concrete proposals. Intelligent algorithms can be used to design and configure optimum and at the same time energy-efficient components.
In a virtual model, the system operator doesn't need to do any programming to test whether the slide can be moved, for example, and can view the process data from the displacement encoder or end position sensor. If the developer wishes to create control sequences for the machine, they can easily be compiled using the components’ functions such as extend, rotate or grip.
The condition monitoring generates a message when operating components are approaching the end of their service life. The digital twin for the machine can then automatically order spare parts, for example. If at that point there are newer models for the components being replaced, the customer can use the virtual environment to first test how the new components interact and then order them accordingly.
The condition monitoring can also be used in conjunction with the simulation models of the digital twins to create predictive maintenance plans. Customers can also use the digital twins to develop and test subsequent changes or reconfigurations on the virtual model before these are implemented on the machine, which speeds up the process.