Mot en Digital Tvilling för den flexibla fabriken - examensarbete

Under de senaste åren har konceptet om digitala tvillingar vuxit till sig inom produktionsindustrin med hjälp av Industri 4.0 och förväntas bli mycket användbar i framtiden. Fler och fler företag erbjuder lösningar för digitala tvillingar inom olika områden för olika industrier men att skapa komplexa system som dessa är allt annat än lätt. En enorm mängd resurser krävs. Allt från människor, kapital och tid till smarta komponenter, sensorer, servrar och processorkraft. Dessa måste samtidigt vara kompatibla för att kunna kommunicera med varandra.

Den digitala kopian av den flexibla Vera-fabriken.

Avsikten med digitala tvillingar varierar mycket mellan olika industrier och det finns åtskilliga artiklar som instämmer med att det finns många olika användningsområden för digitala tvillingar och hur de kan vara fördelaktiga för företag. Trots detta finns det ingen tydlig översikt om konceptet, teknologins mognadsgrad eller hur digitala tvillingar ska implementeras och skapas. Den här masteruppsatsen har utvärderat konceptet och teknologin bakom digitala tvillingar för den smarta, flexibla fabriken. Det undersöktes hur olika definitioner för digitala tvillingar ser ut, hur långt utvecklingen av digitala tvillingar har kommit och vad som krävs av små och medelstora företag inom produktionsindustrin för att implementera och skapa digitala tvillingar. En småskalig virtuell modell skapades för att förstå skapandeprocessen bättre och förse projekten Smarta Fabriker och Production for Future med en simuleringsmodell av den flexibla fabriken.

Det som upptäcktes var att konceptet om digitala tvillingar fortfarande är i ett tidigt stadie med många delade åsikter mellan industrin och forskning om hur digitala tvillingar ska definieras. Därför föreslogs en sammanställd definition av digitala tvillingar inom produktionsindustrin tillsammans med en estimering av hur långt teknologin kommit idag, samt en arbetsprocess för att implementera och skapa digitala tvillingar inom produktionsindustrin.

Följande definition föreslås för digitala tvillingar inom produktionsindustrin.

En digital tvilling består av en fysisk och en virtuell motsvarighet som konstant optimeras av varandra där interaktionen och kommunikationen av data mellan motparterna sker i realtid för att simulera, optimera och förutse beteendet av det fysiska systemet.

– Tobias Norman Hult, Jimmy Ek (2020)

Teknikmognadssnivån för digitala tvillingar uppskattas ligga runt nivå 4-5 på en niogradig skala och anses därför vara i början av S-kurvan vilket betyder att digitala tvillingar är i starten av sin teknikutveckling.

Teknikmognadsnivån för digitala tvillingar enligt examensarbetet.

Slutligen föreslås riktlinjer för hur en digital tvilling kan implementeras och skapas i form av en sexstegsprocess lämpade för små och medelstora företag inom produktionsindustrin.

Förslag på implementering av digitala tvillingar i sexstegsprocess.

Taggar

Artikeln är taggad med följande taggar. Klicka på en tagg för att se alla artiklar med samma taggning.

Artikeln är kategoriserat som Avancerat  |  Publicerad 2020-05-25  |  Skriven av Greta Braun