TeDZ

TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NHỜ SỬ DỤNG MÔ HÌNH SONG SINH KỸ THUẬT SỐ

“Bản sao kỹ thuật số” đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sản xuất máy móc và thiết bị. Tuy nhiên, định nghĩa về thuật ngữ này thường khác nhau. Vấn đề là các bản sao kỹ thuật số từ các nhà sản xuất khác nhau thường thiếu khả năng tương tác cần thiết. Dự án nghiên cứu TeDZ thuộc mạng lưới công nghệ OWL của it đã bắt đầu từ đây và nghiên cứu các ứng dụng khả thi cũng như cách thức hiện thực hóa chúng. KEB Automation đã tham gia với tư cách là đối tác dự án để giúp người dùng tận dụng những ưu điểm của bản sao kỹ thuật số.

CƠ SỞ HẠ TẦNG KỸ THUẬT CHO MÔ HÌNH SONG SONG KỸ THUẬT SỐ

Việc mô hình hóa kỹ thuật số máy móc, nhà máy và các bộ phận có thể được thực hiện bằng mô hình song sinh kỹ thuật số. Mô hình này thể hiện hình ảnh ảo của một tài sản trong toàn bộ vòng đời của nó: từ giai đoạn phát triển và sản xuất đến giai đoạn vận hành và bảo trì. Dự án “Cơ sở hạ tầng kỹ thuật cho mô hình song sinh kỹ thuật số” (TeDZ) đã ứng dụng công nghệ tiên phong này và phát triển các nghiên cứu về các trường hợp sử dụng cụ thể như bảo trì dự đoán hoặc vận hành thử nghiệm ảo. Bạn có thể tìm hiểu thêm về các trường hợp sử dụng này ở phần dưới trang này.

Việc phát triển và trình diễn cơ sở hạ tầng tham chiếu kỹ thuật cho mô hình song sinh kỹ thuật số dựa trên các trường hợp sử dụng của các đối tác dự án. Cơ sở hạ tầng này tương thích với giao diện quản trị của nền tảng Công nghiệp 4.0 và Hiệp hội Mô hình Song sinh Kỹ thuật số Công nghiệp (IDTA) được thành lập năm 2021. Cơ sở hạ tầng có khả năng tương tác và hoạt động từ đầu đến cuối cho phép truy cập vào dữ liệu vòng đời của một sản phẩm hoặc máy móc. Đồng thời, nó cũng cho phép truy cập vào các khả năng của tài sản cơ bản. Cơ sở hạ tầng cho mô hình song sinh kỹ thuật số đã được trình diễn trong các dự án thí điểm “AssetLife” và “Digital Energy Twin”.

Tiềm năng tiết kiệm cao cho ngành kỹ thuật cơ khí
Bảo trì dự đoán và vận hành thử ảo
Khối lượng dự án 2,6 triệu euro
Bảy đối tác dự án
Thời gian thực hiện dự án: từ ngày 01 tháng 12 năm 2018 đến ngày 30 tháng 5 năm 2021

TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG: VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM ẢO

Mục tiêu của trường hợp sử dụng này là phát hiện và khắc phục lỗi trong hệ thống tự động hóa bằng cách sử dụng mô phỏng, đồng thời phát triển và kiểm định mã điều khiển của hệ thống. Để đạt được mục tiêu này, các hệ thống điều khiển thực tế được kết nối với các hệ thống mô phỏng, trên đó các mô hình mô phỏng của máy móc hoặc hệ thống được thực thi. Các mô hình này mô phỏng hoạt động của máy móc hoặc hệ thống đã được lên kế hoạch. Các mô hình mô phỏng chi tiết đặc biệt quan trọng khi nói đến việc lập bản đồ chính xác các dòng năng lượng. Với suy nghĩ đó, các phương pháp đã được phát triển để tạo ra các mô hình mô phỏng của biến tần KEB dựa trên phần mềm gốc và tích hợp chúng vào các công cụ mô phỏng khác nhau.

TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG: BẢO TRÌ DỰ TOÁN

Ứng dụng bảo trì dự đoán tập trung vào việc tăng cường tính khả dụng của hệ thống. Mô hình song sinh kỹ thuật số được sử dụng để liên tục thu thập và phân tích dữ liệu trạng thái. Là một phần của dự án TeDZ, một khái niệm đã được phát triển để xác định các thành phần phụ quan trọng và nguyên nhân gây ra lỗi của chúng. Các biến cảm biến và trạng thái của các thiết bị KEB, có thể đóng vai trò là chỉ báo cho các sai lệch hoặc biến đầu vào cho các mô hình tuổi thọ dịch vụ, đã được xác định. Một cơ sở hạ tầng truyền thông mới được định nghĩa cho phép truyền dữ liệu từ các thành phần KEB đến nền tảng dựa trên đám mây. Trên nền tảng này, chúng được giám sát bằng cách sử dụng các mô hình tuổi thọ dịch vụ hoặc các thuật toán phát hiện sự bất thường.

DỰ ÁN THÍ ĐIỂM DeZ

Mức độ mà các mô hình song sinh kỹ thuật số có thể giúp tối ưu hóa hành vi liên quan đến năng lượng của các bộ phận và máy móc là trọng tâm của tiểu dự án TeDZ “Mô hình song sinh năng lượng kỹ thuật số” (DeZ), trong đó KEB Automation tham gia. Một phần của dự án thí điểm DeZ bao gồm việc tạo ra các mô hình có thể được sử dụng trong càng nhiều “công cụ” càng tốt. Ngoài ra, dự án đặt ra nhiệm vụ cung cấp các mô hình với độ sâu mô phỏng có thể mở rộng. Độ sâu mô phỏng này rất quan trọng, vì các mô phỏng dòng vật chất thông thường thường chỉ thể hiện hành vi truyền động một cách đơn giản hóa.

MÔ HÌNH TRÌNH DIỄN CÔNG NGHỆ “KHO THÔNG MINH”

Một hệ thống trình diễn công nghệ đã được thiết kế và xây dựng để minh họa các kết quả nghiên cứu. Hệ thống này, có tên gọi “Smart Warehouse”, là một nhà kho nhỏ có chiều cao lớn, được sử dụng để kiểm chứng các trường hợp sử dụng từ dự án. Ví dụ, dữ liệu thời gian thực từ các thành phần cho trường hợp sử dụng bảo trì dự đoán đã được gửi lên đám mây và mô hình 3D của hệ thống, bao gồm cả dòng năng lượng, được hiển thị trên màn hình liền kề. Hệ thống trình diễn này vẫn đang được sử dụng tại SmartFactoryOWL cho đến ngày nay và được dùng cho các mục đích nghiên cứu khác – ví dụ như trong lĩnh vực IIoT (Internet vạn vật công nghiệp).