Page 6 - Enchiridion 4.0 program_PL

Partnerstwa strategiczne na rzecz edukacji szkolnej 2019-1-PL01-KA201-065137
Projekt: Teacher4.0 - comprehensive method of implementation of Industry 4.0
concept into didactic practice in primary and secondary schools

Wprowadzenie
Wykorzystanie koncepcji Cyfrowego Bliźniaka w Przemyśle 4.0

Przemysł 4.0 opiera się w dużej mierze na gromadzeniu i przetwarzaniu danych cyfrowych.
Szczególnym i bardzo ważnym obszarem, który jest silnie związany z przetwarzaniem danych jest tak
zwany Cyfrowy Bliźniak.

Definicja Cyfrowego Bliźniaka jako pierwsza została zdefiniowana przez NASA, jako „zintegrowana
wielofizyczna, wieloskalowa, probabilistyczna symulacja maszyny lub systemu, która wykorzystuje
najlepsze dostępne modele fizyczne, aktualizacje czujników, historię floty itp. w celu odzwierciedlenia
swojego cyfrowego bliźniaka. Jest ona ultrarealistyczna i może uwzględniać jeden lub więcej ważnych
i współzależnych systemów maszyny”. Definicja ta została najpierw przedstawiona w projekcie, a
następnie w ostatecznym wydaniu mapy modelowania, symulacji, technologii informacyjnych i
przetwarzania danych NASA w 2010r.

W uproszczeniu jest to cyfrowa i dokładna replika fizycznych aktywów, produktów i procesów. Nie
jest to tylko kopia lub schemat, ponieważ modele są ze sobą połączone i zmieniają się. Głównym
źródłem informacji jest zazwyczaj znaczna liczba czujników, ale także inżynierowie i projektanci, dane
z maszyn produkcyjnych, testowych oraz informacje zwrotne z samych produktów, np. dane o
wydajności i konserwacji silników, turbin, itp. Obszar zastosowań jest bardzo szeroki i wciąż się
poszerza. Cyfrowe bliźnięta oferują unikalny potencjał, np. oferując przewidywalne szacunki awarii,
szacunki zużycia, dając jednocześnie dane zwrotne do ostrzegania producentów np. o komponencie,
który zużywa się szybciej niż szacowano.

Warto zauważyć, że Cyfrowy Bliźniak to wciąż rozwijająca się technologia, a wielu badaczy ma różne
pomysły co do tej koncepcji.

Najczęściej używaną definicją Cyfrowego Bliźniaka, jest definicja przedstawiona przez Glaessegena i
Stargela w 2012 roku: „Cyfrowy Bliźniak oznacza zintegrowaną wielofizyczną, wieloskalową,
probabilistyczną symulację złożonego produktu, której funkcją jest odzwierciedlenie życia jego
odpowiadającego bliźniaka". Cyfrowy bliźniak składa się z trzech części: produktu fizycznego,
produktu wirtualnego oraz powiązania pomiędzy produktem fizycznym i wirtualnym (Glaessgen i
Stargel2012).

W pracy badawczej autorstwa Fei Tao, Fangyuan Sui, Ang Liu, Qinglin Qi, Meng Zhang, Boyang
Song,Zirong Guo, Stephen C.-Y. Lu & A. Y. C. Nee (2018): Digital twin-driven product design
framework, International Journal of Production Research, DOI: 10.1080/00207543.2018.1443229 -
istnieje kilka etapów budowania ogólnego funkcjonalnego Cyfrowego Bliźniaka dla produktu. Składa
się on z trzech części, fizycznych bytów, wirtualnych modeli i połączonych danych, które łączą te dwa
elementy.

W tym samym artykule autorzy zidentyfikowali 6 kroków niezbędnych ich zdaniem do zbudowania
funkcjonalnego Cyfrowego Bliźniaka.

Projekt ten został sfinansowany przy wsparciu Komisji
Europejskiej. Niniejszy komunikat odzwierciedla jedynie poglądy
autora, a Komisja nie może ponosić odpowiedzialności za
jakiekolwiek wykorzystanie zawartych w nim informacji.