未来の製造シーンでは全てのコンポーネントとシステムが相互にネットワーク化されます。Digital Twin(コンポーネントやシステムのデジタル画像)は設計からコミッショニング, 運転まで、全てにおいて重要な役割を果たします。これらはシステム最適化に貢献し、ライフサイクル管理をより簡単なものにします。ここでもFestoは複数のメーカーを横断するソリューションを確立するために研究し、コミットしています。将来的にはお客様が個別に構成したFesto製品のDigital Twinをエンジニアリング環境にすばやく簡単に統合できる、Digital Twin Factoryをお客様に提供したいと考えています。
機能がますます広範になるにつれて、機械メーカーに課せられる要件とコストは増加しています。このためFestoは将来的にはFestoコンポーネントとシステムにDigital Twinを提供したいと考えています。物理ベースのモデルはコンポーネントの機能を正確に再現します。これによりお客様のプロジェクトのリードタイムは大幅に短縮され、生産性が向上します。お客様はハードウェアを実際に手に取る前にシステムをシミュレーション, テストし、もう一度変更することができます。たとえばお客様は仮想モデル上で最適かつ効率的にハンドリングシステムを設計・プログラミングできます。機械製造業者は早い段階でエラーを見つけて修正することができます。これは後に製造されるシステムの効率的で安定した操作に大きく貢献します。
Digital Twinは仮想的に動く単なる3Dモデルではありません。これらは実に多くのコンポーネント情報を含むデジタル画像です。これにはコンポーネントの機能やマシン内での役割と動作, コンポーネントの運動学および動力学のシミュレーション, それらの通信の明確な説明が含まれています。
Industry 4.0のマシンアーキテクチャは完全にDigital Twinに基づいており、標準化された通信インターフェイスーより、仮想コミッショニングからマシン制御、データ収集やその結果生じるメンテナンスや診断といった付加価値サービスに至るまで、マシンのライフサイクル全体でお客様の生活をより楽なものにします。現状ではマシンにはデジタルの一貫性が欠けているため、全てのオブジェクトを完全にネットワーク化することは困難です。このため、Festoはシームレスで一貫性のある通信テクノロジーの実現に取り組んでいます。すでに標準化されているインタフェースは製造元に依存しない方法で物理モデルを接続するためのFunctional Mock-up Interface(FMI)です。管理シェルはDigital Twinを実装するための中心的な技術要素として使用されます。
具体的なオファーの計画と準備はDigital Twinによってすでに簡単に行われるようになっています。インテリジェントなアルゴリズムによりコンポーネントは高いエネルギー効率を配慮して最適に設計し、同時に構成を整えることが可能です。
仮想モデルではシステムオペレータはプログラミング作業を行うことなく、たとえばスライドを移動できるかどうかをテストしたり、エンコーダまたはエンドポジションセンサからのプロセスデータを確認したりすることができます。マシンの制御シーケンスを作成したい場合、開発者は拡張, 回転, 把持といったコンポーネントの機能を使用して目的のプロセスを簡単にまとめることができます。
状態監視はコンポーネントが動作中に耐用年数の終わりに達する前に、これを報告します。マシンのDigital Twinではたとえばスペアパーツを自動的に注文できます。この時点で交換するコンポーネントの後続モデルがある場合、お客様は最初に仮想環境で新しいコンポーネントの相互作用をテストし、それらを適切な形で調達できます。
さらに状態監視ではDigital Twinのシミュレーションモデルと組み合わせて予測的保守計画を作成できます。また、お客様はDigital Twinを使用して後から変更や再構成を行う場合も、仮想モデルでこれらを事前にマシン上でテストすることでそれらの実装をよりスピーディに行うこともできます。