Digitalisering af produktionsprocesser

Virksomhederne har behov for en fleksibel og agil produktion, hvor løsninger kan tilpasses og nye produkter hurtigt kan indkøres.

Ved at udvikle virtuelle modeller af arbejdsgange og produktionsprocesser med digitale tvillinger kan virksomheder simulere og optimere produktionsdesignet inden det er bygget i fabrikken. Dermed spares der tid, materialer, og fejl og mangler bliver korrigeret, inden produktionen etableres i den fysiske verden. Digitale tvillinger kan desuden hjælpe virksomheder med at træffe bedre beslutninger om alt fra nye tiltag til overvejelser om vedligehold og design, hvilket vil gøre dem i stand til at udnytte ressourcer bedre.

Hør leder af den strategiske indsats Digitalisering af Produktionsprocesser professor Jesper Henri Hattel fortælle om indsatsen.

Dette strategiske indsatsområde vil have særligt fokus på:

  1. Digitale tvillinger og digitale (real-time) ”skygger” af produktionsprocesser samt
  2. Offline og online optimering af produktionsprocesser gennem selvsamme digitale tvillinger og ”skygger”.

Formål

Det overordnede formål er at forbedre forståelsen af produktionsprocesserne og produktkvaliteten via digitale værktøj. Det sker for at kunne minimere indkøringstiden af nye produkter.

”Det handler om øget digitalisering af produktionen, men også af produkterne, efter de er blevet brugt. Et eksempel kunne være SMV’en CC Jensen, der i MADE FAST har et projekt, hvor de måler data fra skibe via sensorer, for at få svar på, hvornår vedligehold er påkrævet,” forklarer Jesper Henri Hattel, leder af den strategiske indsats “Digitalisering af produktions-processer” og professor på DTU Mekanik og leder af sektionen for fremstillingsprocesser inden for manufacturing engineering.

CC Jensen anvender digitale tvillinger, der er virtuelle udgaver af den fysiske produktion og produkter for at være i stand til at forudsige fejl og udvikling samt analyserer og reagerer på målte data – og deres udfordring taler helt ind i essensen af indsatsen “Digitalisering af produktions-processer”.

Det handler om øget digitalisering af produktionen, men også af produkterne, efter de er blevet brugt.

Jesper Henri Hattel, professor på DTU Mekanik og leder af den strategiske indsats “Digitalisering af produktionsprocesser”

I skal være velkommen til at kontakte:

Jesper Henri Hattel

Professor

Mail: jhat@mek.dtu.dk

Hjælp til at vurdere, hvad der er godt og skidt

”Digitale tvillinger hjælper produktionsvirksomheder med at få et øjebliksbillede af tilstanden i produktionslinjen. Og hvis det er en mere detaljeret udgave, så skal den foretage en evaluering af, hvorvidt tilstanden er god eller dårlig – og give et bud på handleplan,” siger Jesper Hattel.

Evaluering af data kan grundlæggende ske på to metoder: data- eller modeldrevet.

”Den datadrevne model går ud på, at man anvender tidligere tiders data, hvor der var en formalisering af, hvad der var godt, og hvad der var skidt, og hvordan man ser mønstrer i data. Her anvender man Machine Learning eller kunstig intelligens,” forklarer leder af “Digitalisering af produktions-processer” og tilføjer:

”Den modeldrevne evaluering går ud på, man kender til fysikken f.eks. nogle forhøjede temperaturer, og det kan man beskrive ved hjælp af matematik og uploade på en computer. Så kan man oprette nogle modeller der skaber sig lidt på samme måde, som systemet gør. Ved hjælp af de data fra systemet, så kan man bruge modellen til at finde ud af, hvordan der skal korrigeres.”

Målet er at kombinere den data- og den modeldrevne tilgang til den digitale tvilling for at få et system, der hjælper virksomhederne med at træffe beslutninger, der er langt bedre funderet og nøjagtigt end ved blot at anvende den ene af de to tilgange.

”Jeg ser meget frem til ph.d.-projekterne. Hele metodikken med at kombinere data- og modeldrevet digitale tvillinger, der så føder ind i vores fysiske verdener, er enormt spændende. Det vil der komme mere af i fremtiden,” vurderer Jesper Hattel.

Parter i indsatsen

Virksomheder

Addifab
Beckhoff Automation
C.C. Jensen
CIM.AS
Haldor Topsøe
JP Air Tech
LEGO Group
NIL Technology

Nordic Foam Group            
Novo Nordisk
Plus Pack
Rockwool
Siemens
Technicon
Universal Robots
Vestas

Universiteter

AU
DTU
SDU

GTS

Teknologisk Institut
FORCE Technology
Alexandra Instituttet

SMV-projekter

I “Digitalisering af produktions-processer” er der fem udviklingsprojekter, der er identificeret af virksomheder, som Teknologisk Institut har tæt kontakt til. De projekter bærer præg af en konkret løsning for en kunde.

Udover CC Jensen, så er en række andre SMV’er involveret, herunder blandt andet Addifab, der ønsker at videreudvikle deres unikke 3D-print-proces:

”Addifab er også en del af indsatsen. De har deres egen Freeform Injection Moulding (FIM), og her skal vi være med til at udvikle en prototype på en UV lysprojekter,” fortæller Jesper Hattel.

Lysprojekteren er et vigtigt element i Addifabs AM-fremstilling: Projekteren skinner lys på plastikemnerne, der hærdes – og så er det muligt at bygge oven på lag for lag, som når en lagkage bygges. Hvis SMV’en kan udvikle sin egen lysprojekter, så er håbet, at fremstillingen optimeres.

Virksomheder samarbejder i MADE

”MADE-tilgangen med virksomheder, der samarbejder på tværs, er ret speciel. Vi håber, vi kan få selv konkurrerende virksomheder, til at dele viden. MADE-netværket er unikt og ikke muligt i ret mange andre lande i verden,” fortæller Jesper Hattel og tilføjer:

”Det er enormt positivt. Vi har nogle virksomheder som får afprøvet forskningsresultater i praksis, som vi har været med til at udvikle eller fremme, og som vi ikke har haft mulighed for før. Den form for validering af second to none.”

Hvad er den største gevinst for virksomhederne?

”Virksomhederne vil spare tid og ressourcer og vil i højere grad være i stand til at sætte ind, der hvor det er nødvendigt – i stedet for f.eks. at have en standard vedligeholdelsesprocedure. Det vil gøre dem i stand til at korrigere, når det er nødvendigt. Det bliver en anderledes effektiv udnyttelse af ressourcer,” fortæller Jesper Hattel.

Tematiske ledere

  • Peter Gorm Larsen, professor Aarhus Universitet
  • Christoffer Sloth, lektor Syddansk Universitet
  • David Bue Pedersen, Senior researcher DTU
  • Murat Kalachi, Associate professor DTU
  • Matteo Calaon, Senior Researcher DTU

Jesper Henri Hattel

Professor

Mail: jhat@mek.dtu.dk