Skip to content

What is the value of a Digital Twin?

Voor bedrijven die producten of processen ontwikkelen, belooft Digital Twin technologie de prestaties van uw bedrijf te verbeteren. Het zal niet alleen de creativiteit, innovatiekracht en effectiviteit van uw ingenieurs als team vergroten, het zal ook invloed hebben op de marketing, de verkoop en de manier waarop u uw klantenbestand onderhoudt en beheert. Over het geheel genomen zal Digital Twin technologie de efficiëntie van uw bedrijf sterk verbeteren, u dichter bij uw klanten brengen en leiden tot een beter rendement en een sterkere concurrentiepositie.
Digital Twin

Wat is een Digitale Twin?

Uw engineeringafdeling maakt vrijwel zeker gebruik van computerondersteunde ontwerp- en fabricagetechnologieën voor fysieke componenten, inclusief simulatietechnieken. Deze technologieën bieden een relatief beperkt en geïsoleerd beeld van de werking van een heel systeem. Een digitale tweeling brengt het proces van het begrijpen van het ontwerp en de werking van een volledig systeem naar een geheel nieuw, holistisch niveau.

Een digitale tweeling is een werkend, virtueel model van een heel product, proces of dienst dat zeer nauwkeurig is, zowel in de weergave van een systeem als in de omgeving waarin het systeem werkt. De wereld waarin een digitale tweeling is geconstrueerd, bevat regels en principes die op de tweeling zelf worden toegepast, net zoals een systeem in de echte wereld onderhevig is aan natuurlijke wetten en principes. Zwaartekracht, wrijving, temperatuur en licht zijn bijvoorbeeld fundamentele onderdelen van de virtuele wereld van een digitale tweeling. Dit betekent dat de manier waarop een digitale tweeling zich in zijn virtuele wereld gedraagt, het dichtst in de buurt komt van een gelijkwaardig systeem in de echte wereld dat de technologie op dit moment kan produceren.

Dit heeft enorme, waardevolle gevolgen voor het bedrijfsleven. Het is duidelijk dat het vermogen om een systeem in ontwikkeling te visualiseren en er gemakkelijk over te communiceren met belanghebbenden voordelen heeft. Klanten kunnen in een vroeg stadium van het systeemontwerp worden betrokken en kunnen waardevolle feedback geven op een moment dat veranderingen nog goedkoop kunnen worden doorgevoerd. Maar ingenieurs kunnen ook de werking van het systeem bestuderen en het ontwerp en de constructie ervan optimaliseren voordat het zich fysiek manifesteert, wat zowel tijd als geld bespaart. Marketingverhalen kunnen worden ontwikkeld voordat er een fysiek prototype beschikbaar is en de verkoop kan nieuwe klanten aanspreken door hen de digitale tweeling te laten zien. Trainingsafdelingen kunnen eindgebruikers leren hoe ze het systeem moeten bedienen voordat het wordt opgeleverd. De digitale tweelingtechnologie maakt uw engineeringproces efficiënter en verkort uw tijd tot een markt die al klaar is voor uw product, proces of dienst.

De digitale tweeling in de praktijk

De meeste informatie die nodig is om een digitale tweeling te bouwen, wordt meestal routinematig geproduceerd als onderdeel van een standaard productengineeringproces: bijvoorbeeld 3D-modellen voor geometrie, mechatronica, software, interfaces en elektronische schema’s. Het proces van het realiseren van een digital twin concentreert zich grotendeels op het integreren van deze informatie samen in de beoogde virtuele wereld op een passend niveau van detail. Met andere woorden, een digitale tweeling is gebaseerd op de output van bestaande ontwerptools en vervangt deze niet. Het voegt eerder een andere laag toe waar al deze anders geïsoleerde informatie samen wordt geïntegreerd. In deze mix voegt de digitale tweeling ook de regels en principes van de virtuele wereld toe, waaronder beweging, zwaartekracht, botsingsdetectie en zelfs complexe fysica zoals thermodynamica. Het resultaat is een uiterst nauwkeurig en (mogelijk) gedetailleerd werkmodel van het beoogde systeem in de betreffende omgeving. Dit helpt ingenieurs om hun aannames te valideren en vergemakkelijkt de communicatie met klanten en hun collega’s in andere R&D-disciplines.

Het vermogen om te visualiseren hoe een doelsysteem functioneert mag niet worden onderschat. Een digitale tweeling functioneert als een communicatiemiddel dat ingenieurs uit verschillende disciplines helpt bij het bereiken van een gemeenschappelijk begrip van elkaars werelden – een prestatie die op geen enkele andere manier te bereiken is. Het doorbreekt de beruchte barrières tussen mechanica, software, mechatronica en elektronica: tegenstrijdige kwesties ontstaan eerder en door alle belanghebbenden te betrekken en uit te lijnen kunnen kostbare fouten worden vermeden. Een digitale tweeling helpt ontwikkelaars ook om hun werk grondiger te analyseren en problemen te zien voordat ze zich voordoen.

Een ander groot voordeel van een digitale tweeling is dat het een efficiënte gelijktijdige ontwikkeling van hardware en software mogelijk maakt. Conventioneel gezien worden de hardware en software voor een systeem vaak grotendeels los van elkaar ontwikkeld. De integratie van de twee gebeurt vaak in een laat stadium van de levenscyclus van de productontwikkeling en resulteert meestal in een dure herbewerking van de software. Om dit effect te beperken, wordt de softwareontwikkeling vaak pas gestart wanneer de hardwareontwikkeling vrij ver gevorderd is, waardoor de totale marktintroductietijd mogelijk wordt verlengd. Een van de bepalende kenmerken van een digitale twin is dat vanuit het perspectief van de software van het doelsysteem de gevirtualiseerde hardware van het doelwit identiek is aan de echte hardware. Dit betekent dat de software van het systeem geen verschil kan onderscheiden tussen de digitale tweeling en zijn echte tegenhanger en daarom volledig kan worden ontwikkeld en in gebruik genomen parallel aan de echte hardware, wat resulteert in een drastische vermindering van de time-to-market en de kosten van de softwareontwikkeling.

Een ander voordeel van een digitale tweeling is dat er minder fysieke prototypes nodig zijn. Conventionele productengineering vereist vaak de ontwikkeling van vier of vijf fysieke prototypes. Het gebruik van een digitale tweeling kan dat terugbrengen tot één of twee, met alle inherente kosten- en tijdbesparingen van dien.

De voordelen van een digitale tweeling zijn niet beperkt tot productontwikkeling, maar gelden voor de gehele productlevenscyclus. Zodra bijvoorbeeld een product of proces in het veld actief is, kunnen sensorgegevens worden verzameld en gebruikt om het digitale tweelingmodel te verbeteren in constante feedbacklussen om een betere match met de werkelijkheid te bereiken. De digitale tweeling kan dan worden gebruikt voor het diagnosticeren van problemen met een real-world systeem of voor voorspellend onderhoud. Veldupgrades kunnen vooraf worden getest, waardoor de kosten van het veldonderhoud verder kunnen worden gereduceerd.

De drempelkosten voor het opzetten van een digitale tweeling worden geschat op ongeveer 50.000 euro. Gemiddeld bespaart het gebruik van een digitale tweeling bedrijven tussen de 20 en 30 procent van de ontwikkelingskosten. Hierdoor wordt het gebruik van een digitale tweeling economischer voor de ontwikkeling van high tech systemen die conventioneel € 150.000 – € 200.000,- of meer zouden kosten om te realiseren. Natuurlijk, naarmate de digitale tweelingtechnologie verbetert, zullen er schaalvoordelen ontstaan, waardoor de drempelkosten worden verlaagd en de toepassing ervan op grotere schaal mogelijk wordt.

Lakana

Lakana

Lakana Consulting helpt industriële bedrijven bij het ontwikkelen en uitvoeren van een slimme digitaliseringsstrategie, waarbij software wordt gebruikt om innovatie in hun bedrijf te stimuleren.

Bekijk Bedrijf
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief en ontvang updates.