Hoe de digitale tweeling volwassen wordt

Ondernemingen gebruiken tijdens hun digitale transitie almaar vaker een digitale tweeling. Die softwarereplica’s geven hun nieuwe inzichten in de werking van een product, een machine of zelfs een volledig gebouw.

Een digitale tweeling is een virtuele kopie van een product, een machine, een proces of zelfs een volledige fabrieksafdeling. Die softwaretechnologie kan onder meer helpen om producten sneller, goedkoper en beter te ontwerpen, te simuleren en te produceren. Je kunt digitale tweelingen ook gebruiken voor het onderhoud, inzage in de werking van machines en zelfs de bediening ervan op afstand.

Siemens gelooft al meer dan vijftien jaar in de technologie. “Een drankenfabrikant kan bijvoorbeeld een digital twin gebruiken om te garanderen dat zijn product overal ter wereld hetzelfde smaakt”, verduidelijkt Eddy Nelis, senior vice president Digital Industries bij Siemens België-Luxemburg.

“De samenstelling van bronwater is in de Verenigde Staten bijvoorbeeld helemaal anders dan in Europa. Een digital twin kan mee helpen te bepalen hoe het water behandeld moet worden, zodat de smaak van het eindproduct hetzelfde wordt.” Door daarvoor een simulatie te gebruiken, hoef je bijvoorbeeld geen laboratoriumtests uit te voeren. Een digital twin kan in combinatie met artificiële intelligentie ook worden ingezet voor het monitoren van machines en installaties, om bijvoorbeeld de productiekwaliteit te bewaken en te voorspellen.

“Digital twins worden ook gebruikt om scenario’s te trainen of te testen die in de echte wereld te moeilijk of gevaarlijk zijn, zoals een defect of een brand”, zegt Eddy Nelis. Er kan in de virtuele wereld een bepaald probleem gecreëerd worden, waarop het personeel vervolgens getraind wordt. Of waarop de impact op de productielijn bekeken wordt.

Windturbines

Simulatie via van digitale tweelingen heeft raakvlakken met toegevoegde werkelijkheid en virtuele realiteit – vaak beter bekend onder hun Engelstalige benamingen augmented reality (AR) en virtual reality (VR). De Belgische gameontwikkelaar Cybernetic Walrus schakelt sinds vorig jaar VR-technologie in om digitale tweelingen te creëren voor bedrijven. “We ontwikkelen een digital twin voor een van de windmolenparken voor de kust van Zeebrugge”, verduidelijkt Mike Coeck, de CEO en oprichter van Cybernetic Walrus. “We hebben de windturbines en een bijbehorend zeeplatform in 3D gemodelleerd. Daar kunnen medewerkers nu virtueel in rondlopen. Ze krijgen er ook inzage in bepaalde data die realtime gemeten wordt in de echte turbines, zoals de rotorsnelheid, in welke windrichting de molens gedraaid staan en de positionering van de nabij varende schepen.”

In een later stadium zullen ook ingrepen en procedures gesimuleerd kunnen worden. Zo wordt duidelijk wat daarvan het resultaat zal zijn op de werking en de efficiëntie van de windturbines. “Nog later volgt eventueel de bediening op afstand van de windturbines via onze digital twin. Dat kan een oplossing zijn bij slechte weersomstandigheden, wanneer uitvaren naar de turbines onmogelijk of te gevaarlijk is”, zegt Mike Coeck.

Quarantaine

Kan een digitale tweeling ondernemingen ook helpen tijdens een quarantaineperiode, als er bijvoorbeeld een nieuwe lockdown zou komen? Gedeeltelijk wel, zo blijkt. “Een productielijn laten lopen zonder personeel ter plaatse, is nog een stap te ver”, zegt Eddy Nelis. “Er zal nog altijd iemand aanwezig moeten zijn, om de veiligheid van bepaalde processen te garanderen en in te grijpen waar dat nodig is.”

Digitale tweelingen kunnen wel helpen om, bijvoorbeeld, de impact van anderhalve meter afstand houden te simuleren op het productieproces, op een bepaalde lijn of zelfs een individuele machine. Eddy Nelis: “En ook om bepaalde defecten op afstand aan te pakken, en de beste oplossing uit te stippelen. Zo kan het probleem ter plaatse meteen op de juiste manier opgelost worden.”

Ook overheden kunnen digitale tweelingen inschakelen in de strijd tegen het coronavirus. Door een digitale kopie te ontwikkelen van onder meer de luchtkwaliteit, de verkeersstroom en de verplaatsing van mensen in een stad, kunnen ze de impact van maatregelen of gebeurtenissen tijdens de gezondheidscrisis simuleren. “Een digital twin die de voortgang van het virus in realtime kan volgen, is het perfecte platform om in een crisis informatie op maat te verspreiden”, zegt Michael Jansen, de CEO van Cityzenith, een technologiebedrijf met een afdeling in Chicago. ” Digital twins kunnen ook helpen bij het beoordelen en het uitvoeren van economische herstelplannen voor getroffen regio’s.”

Transitie

Het onderzoeksbureau Gartner voorspelt dat de helft van alle bedrijven tegen eind 2021 digitale tweelingen zal gebruiken. Tegen 2025 zou die markt 26 miljard dollar waard zijn. “Veel bedrijven investeren fors in hun digitale transitie”, zegt Mike Coeck van Cybernetic Walrus. Digitale tweelingen kunnen volgens hem helpen bij telewerken en opleidingen op afstand: “Ik voorspel mogelijkheden waarbij werknemers thuis met een VR-bril op bepaalde machines opvolgen op de fabrieksvloer, of virtueel door de onderneming wandelen en kunnen ingrijpen in de infrastructuur en de processen.”

“Ook wij zien bij onze klanten een stijgende interesse in digital-twintechnologie”, ervaart Eddy Nelis. “De snelheid, de schaalbaarheid en de nauwkeurigheid van data-analyse creëert mogelijkheden die enkele jaren geleden ondenkbaar waren.”

Digital twins geven ondernemingen ook meer flexibiliteit, zodat ze sneller kunnen inspelen op wijzigende behoeften bij hun klanten. Of op een stijgende vraag naar een bepaald product, of op een tijdelijke piek. “Klanten willen hun producten graag zo snel mogelijk na een bestelling geleverd krijgen”, besluit Eddy Nelis. “Met digital twins kunnen productielijnen daar snel en dynamisch op afgestemd worden, zonder de productiekosten voor het bedrijf te verhogen.”