De lever kun bag skærmen og i skyen, men de er klar til at gøre en stor forskel på fabriksgulvet: Digitale tvillinger vil fremover fortælle produktionsvirksomheder, hvad der er godt og skidt og give et bud på en handleplan. I en føljeton over to afsnit gør en af Danmarks førende eksperter og en af landets ledende virksomheder på området dig klogere på fænomenet, der lige nu peaker på hype-skalaen.
Hvad skal vi gøre?
I en tid, hvor der konstant skal tages højde for ændringer, er det spørgsmål centralt for mange produktionsvirksomheder. Og der er hjælp at hente i form af digitale tvillinger, der kan være med til at forme fremtidens fabrikker ved at svare på spørgsmålet med rå computerkraft.
For at forklare teknologien har MADE talt med Jesper Henri Hattel, der er professor på DTU Mekanik og leder af arbejdsprogrammet “Digitalisering af produktions-processer” i MADE FAST. Jesper Henri Hattel er også arbejdspakkeleder i AM-LINE 4.0-projektet, som MADE er partner i.
I første afsnit af denne føljeton så vi på, hvad digitale tvillinger er og kan, mens afsnit to her tager et kig i krystalkuglen: Hvordan vil fuldt udviklede digitale tvillinger forandrer forretningsmodeller?
Det er muligt, at Grundfos i fremtiden ikke længere vil sælge pumper, men evnen til at flytte vand
Giovanni Luca Di Muoio, Ph.D., og Senior Specialist i Grundfos
Hvad er en digital tvilling?
En digital tvilling er – som det ligger i ordet – en digital efterligning eller kopi af et produkt, en produktion eller en proces. Det er en multifysisk computermodel.
Teknologien kan bruges til at forudsige nedbrud eller slitage, så reparationer kan planlægges – og det kan også anvendes til forbedringer og omstillinger af produktion og processer eller til serviceopgaver samt træning og uddannelse.
Den digitale tvilling giver både mulighed for at forbedre selve konstruktionen af 3D-printeren og de anvendte printstrategier.
Ideen om den digitale tvillinger har eksisteret siden 2002, men det er først i de seneste år, at teknologien er begyndt at blive implementeret.
Hvad er AM-LINE 4.0?
AM-LINE 4.0 er et fireårigt projekt, der blev lanceret 1. januar 2018.
Innovationsfondens investering: 35 mio. kr.
Samlet projektbudget: 88 mio. kr.
Varighed af projektet: 4 år (1/1-2018 – 31/12-2021)
Partnere: Grundfos, Danfoss, DTU, Adimant, Scada Minds, Niras, MADE, TWI, SLM Solutions og Teknologisk Institut.
Hvad er status på teknologien?
I november 2020 kastede Jesper Henri Hattel ved MADE AM-LINE Open Lab ’Helt klar til fabriksgulvet’ lys over fordelene ved at anvende digitale tvillinger i 3D-print produktionen.
Her præsenterede professoren denne ’hype circle’, der viser hvor populær en teknologi er – målt på omtale. Først opstår der nysgerrighed, dernæst peaker hypen, og kurven flader ud, før teknologien benyttes bredt og kommer til gavn i produktionen.
Muligheden for at afprøve forskellige scenarier risikofrit har fået hypen om teknologien til at vokse. I 2018 udråbte rådgivningsfirmaet Gartner Group digitale tvillinger som den fjerdevigtigste teknologiske trend.
”Den her ’hype circle’ vedr. nye teknologier er meget interessant. Først synes folk, at teknologien er enormt spændende, så mister de lidt interessen, og så efter et langt sejt træk bliver teknologien brugt til noget og skaber værdi i produktionen. Digitale tvillinger er i toppen p.t og ekstremt hypet, og det understreger, at alle har talt om teknologien de sidste tre-fem år,” siger professor fra DTU Mekanik Jesper Henri Hattel og tilføjer:
”Digitale tvillinger kan være med til at flytte 3D-print i Danmark til næste niveau,” siger han.
Grundfos oplever også, at der er stor interesse for de digitale kopier af produktionen og produkter:
”Jeg oplever hypen om digitale tvillinger i forhold til, hvad de vil kunne udrette. Vi er stadig ved at lære teknologien at kende, men trenden i industrien viser, at prisen vil falde, mens vidensniveauet vil stige,” vurderer Giovanni Luca Di Muoio, Ph.D., og Senior Specialist i Grundfos
Hvornår ser vi så digitale tvillinger nå deres potentiale?
”I forhold til figuren her, så går der nogle år, inden vi ser en fuldt udviklet digital tvilling for hele produktionslinjen,” vurderer Jesper Hattel og påpeger, at selve 3D-print teknologien er meget længere fremme på kurven.
Grundfos er ligeledes indstillet på, at der stadig er meget at lære om den nye teknologi.
“Vores rejse med simuleringer og digitale tvillinger vil sandsynligvis aldrig ende, da teknologien løbende modnes, og der vil være nye muligheder at afsøge og afprøve,” siger Giovanni Luca Di Muoio.
I takt med, at teknologien udvikler sig, så vil der også blive vendt op og ned på forretningsmodeller.
“Det er muligt, at Grundfos i fremtiden ikke længere vil sælge pumper, men evnen til at flytte vand,” vurderer Giovanni Luca Di Muoio.
Ideen er, at når du med digitale tvillinger præcist kan forudsige pumpernes ydeevne, så kan virksomheden sælge deres service frem for de fysiske produkter. Det svarer lidt til konceptet med fjernvarme: Ingen har længere en varmtvandsbeholder stående, men kunder betaler blot for det varme vand, der kommer ud af hanen.
Nøglen til at indfri potentialet?
“Du har brug for en forretningsmodel og en god definition på problemet, du søger løst. En simulering eller digital tvilling er ikke det rigtige fysiske system, så vi mennesker er nødt til at definere, hvad vi vil have hjælp til at forudsige og så bygge og kontrollere modellen,” lyder det fra Giovanni Luca Di Muoio.
Maskinen kan altså ikke gøre alt arbejdet: Den vil aldrig selv foreslå at udvikle komponenter, der larmer mindre eller skabe produkter, der har en længere levetid. Her kommer dem af kød og blod ind i billedet.
DTU Mekanik fik i november 2020 tildelt en af dansk forsknings mest eftertragtede bevillinger, nemlig arbejdet med at udvikle en digital tvilling, der skal beskrive en ny 3D-printproces, der skal sikre, at større geometrisk præcision og hurtigere produktion end tidligere.
Resultater i AM-LINE 4.0
- 16.500 emner er blevet fremstillet i 3D-print-projektet
- Der er delt viden med over 3.000 personer i dansk industri via kurser, open labs, virksomhedsbesøg og webinarer
- Opbygning af 3D-print faciliteter
- Identifikation af over 25 emner til metal 3D-print for at understrege, at metal 3D-print er en konkurrencedygtig fremstillingsteknologi
- Opbygning af en Digital Tvilling så det nu er muligt at simulere processerne, før der bliver trykket på den fysiske startknap i produktionslinjen.
Kilde: Teknologisk Instituts Center for Industriel 3D-print
