Technologia digital twin wykorzystuje wirtualne kopie magazynu w celu zlokalizowania obszarów wymagających poprawy

Digital twin – jak wirtualne kopie pomagają zwiększyć wydajność

04 październik 2021

Pojęcie digital twin (cyfrowy bliźniak) już długo funkcjonuje w świecie technologii. Jego rozkwit i upowszechnienie nastąpiło jednak z nadejściem ery przemysłu 4.0. Narzędzie to pozwala bezpiecznie eksperymentować ze zmianami w łańcuchu dostaw oraz wykrywać i eliminować ewentualne problemy w środowisku wirtualnym, zanim pojawią się one w świecie realnym.

Podobnie jak internet rzeczy, big data, sztuczna inteligencja czy blockchain, digital twin to technologia coraz powszechniej wykorzystywana w różnych branżach. Według MarketsandMarkets w 2025 roku wartość rynku cyfrowych bliźniaków wyniesie 35,8 mld dolarów, co oznacza dziesięciokrotny wzrost w stosunku do 2019 roku. 

Z naszego artykułu dowiesz się więcej o cyfrowych bliźniakach i możliwości wykorzystania tej technologii w celu usprawnienia logistyki w przedsiębiorstwie.

Czym jest digital twin?

Digital twin to wirtualna kopia procesu, produktu lub usługi, która umożliwia ich przetestowanie przed wdrożeniem. 

Cyfrowy bliźniak pozwala np. zbadać wydajność procesu lub produktu w zadanych warunkach. Przy użyciu wirtualnych prototypów można dokładnie prześledzić działanie dowolnego produktu, procesu lub usługi i wykryć ewentualne problemy, aby w porę wprowadzić stosowne poprawki. 

Ponadto technologia digital twin umożliwia szkolenie pracowników w wirtualnym środowisku z symulacją różnych niesprzyjających warunków, aby nauczyć ich odpowiedniego reagowania.

Jak działa cyfrowy bliźniak?

Niezbędnym elementem do przeprowadzenia wiarygodnej symulacji metodą cyfrowych bliźniaków jest dostęp do szerokiego spektrum danych pochodzących z fizycznego otoczenia, pozyskiwanych w czasie rzeczywistym.  

Jak je zdobyć? Z pomocą przychodzi tu technologia big data w zintegrowanym łańcuchu dostaw, która pozwala na bieżąco gromadzić ogromne ilości danych. Takie informacje następnie przetwarza się przy użyciu sztucznej inteligencji, chmury obliczeniowej czy uczenia maszynowego.

Uzyskane w ten sposób dane wyjściowe pozwalają na wirtualne odtworzenie procesu lub produktu.

Technologia digital twin idealnie nadaje się do projektowania magazynów automatycznych

Technologia digital twin idealnie nadaje się do projektowania magazynów automatycznych

Przykładowe zastosowania cyfrowych bliźniaków w logistyce

Technologia cyfrowych bliźniaków może przynieść nieocenione korzyści w niemal każdej gałęzi gospodarki, a zwłaszcza w logistyce. Symulacja pozwala wirtualnie odtworzyć wszystkie etapy logistyczne, przez jakie kolejno przechodzi produkt od momentu przyjęcia do opuszczenia magazynu i zidentyfikować na tej podstawie mocne i słabe strony poszczególnych procesów.

Dzięki temu można skutecznie mierzyć się z jednym z najtrudniejszych wyzwań, przed jakim obecnie stają przedsiębiorcy, czyli szybką dostawą zamówień do klientów (wysyłka w 24 godziny). Symulacja pozwala prześledzić działanie całego łańcucha logistycznego oraz wykryć ewentualne problemy, wąskie gardła i inne nieprawidłowości.

Możliwość monitorowania drogi produktu to tylko jedno z wielu przydatnych zastosowań cyfrowych bliźniaków. W ostatnich latach coraz częściej korzysta się z tej technologii przy projektowaniu magazynów, zarówno tych automatycznych, jak i tradycyjnych. W ten sposób inżynierowe mogą przetestować działanie obiektu jeszcze na etapie projektu i sprawdzić na przykład, jak będzie funkcjonował w sytuacji nagłego wzrostu popytu. Wprowadzenie odpowiednich modyfikacji w projekcie pozwoli uniknąć późniejszych kłopotów. 

Symulacja przy użyciu cyfrowych bliźniaków pozwala też wypróbować działanie maszyn i urządzeń zamontowanych w magazynie, m.in. układnic, przenośników czy innych zrobotyzowanych elementów wyposażenia. Rezultatem podjętych kroków jest możliwość zidentyfikowania ewentualnych problemów, które mogłyby doprowadzić do przestojów w pracy magazynu. 

Korzyści płynące z zastosowania cyfrowych bliźniaków

Omawiana technologia przynosi szereg korzyści pozwalających poprawić wydajność całego łańcucha dostaw: 

  • Sprawniejsza organizacja – cyfrowe bliźniaki pozwalają zidentyfikować wąskie gardła i inne problemy obniżające wydajność pracy. 
  • Rozpoznanie możliwości poprawy – możemy wprowadzać dodatkowe elementy czy zmienić strategię działania magazynu na wirtualnym modelu, a następnie wdrożyć rozwiązania, które sprawdziły się w symulacji. 
  • Zapobieganie błędom – cyfrowe bliźniaki pozwalają w porę dostrzec ewentualne problemy i uniknąć późniejszych przestojów w pracy, które mogłyby narazić firmę na straty finansowe i wizerunkowe. To doskonałe narzędzie do analizy predykcyjnej działalności. 
  • Kontrola zapasów – możemy sprawdzić, jak łańcuch logistyczny zareaguje na wahania popytu i uniknąć braku zapasów w magazynie.
  • Oszczędność kosztów – przeprowadzenie symulacji danego scenariusza w środowisku wirtualnym zmniejsza ryzyko konsekwencji finansowych mogących powstać w efekcie wdrożenia rozwiązania bez symulacji.
  • Monitorowanie pracy – dzięki internetowi rzeczy (IoT) wszystkie nowoczesne urządzenia działające w magazynie mogą na bieżąco przesyłać do odpowiednich systemów ogromne ilości danych (big data) pozwalających kontrolować działanie łańcucha logistycznego.

Wzrost zastosowania technologii digital twin w logistyce może trwale odmienić sposób realizacji poszczególnych procesów w łańcuchu dostaw.

System WMS pozwala gromadzić wszystkie dane dotyczące działalności magazynu, które można wykorzystać w symulacji metodą digital twin

System WMS pozwala gromadzić wszystkie dane dotyczące działalności magazynu, które można wykorzystać w symulacji metodą digital twin

Narzędzia do symulacji metodą cyfrowych bliźniaków w logistyce

Na rynku dostępnych jest wiele narzędzi do symulacji, które pozwalają sprawdzić sposób funkcjonowania magazynu jeszcze na etapie projektu z uwzględnieniem specyficznych wymagań.

Specjaliści z firmy Mecalux opracowali trzy narzędzia do symulacji:

  • Easy S. Umożliwia zaprojektowanie, skonfigurowanie, sprawdzenie i przeprowadzenie trójwymiarowej symulacji pracy magazynu automatycznego lub statycznego przed przystąpieniem do montażu wyposażenia. Symulację przeprowadza się wyłącznie na podstawie danych i parametrów dostarczonych przez klienta, aby jak najlepiej dostosować funkcjonowanie obiektu do jego specyficznych wymagań.
  • Easy M. Umożliwia symulację działania zautomatyzowanego magazynu i sprawdzenie sposobu jego zarządzania przez system WMS. Na tej podstawie można określić np. teoretyczną liczbę obsługiwanych zamówień i zaplanować rozwiązania pozwalające ją podwyższyć. 
  • Automatic Warehouse Studio (AWS). Umożliwia symulację działania zrobotyzowanych urządzeń magazynowych za pośrednictwem systemu SCADA (używanego do zdalnego monitorowania i kontrolowania obiektu). W ten sposób można np. zawczasu przetestować komunikację między WMS i systemem kontroli magazynu (WCS), aby skrócić czas wdrożenia obu systemów. 

Narzędzia do symulacji stanowią nieocenioną pomoc w optymalizacji pracy magazynu i usprawnianiu logistyki.

Wydajność dzięki technologii

Coraz szerszy zakres zastosowania technologii digital twin w logistyce może zrewolucjonizować sposób współdziałania ludzi z maszynami i trwale odmienić obraz przemysłu, począwszy od etapu projektowania aż po wdrożenie i produkcję.

Jeżeli planujesz budowę nowego magazynu lub modernizację istniejącego obiektu w celu poprawy konkurencyjności przedsiębiorstwa, koniecznie skontaktuj się z Mecaluxem. Wykorzystując symulacje, pomożemy Ci rozpoznać i rozwiązać ewentualne problemy, aby zapewnić maksymalną wydajność procesów logistycznych.