Digitální dvojčata jako služba

Článek hosta simercator

Zakladatelé společnosti simercator Philipp Stelzig a Benjamin Rodenberg vyvíjejí technologii, která umožňuje společnostem bezpečně sdílet simulační digitální dvojčata mezi firmami – bez nutnosti jejich distribuce.

Digitální dvojčata vyžadují digitální dodavatelské řetězce

Výrobci mechatronických systémů se často spoléhají na dodavatele jednotlivých komponentů nebo dílčích systémů. Výrobci systémů dnes vyžadují velké množství digitálních zdrojů pro své dodavatele dílů, jako jsou geometrická data (CAD) pro vývoj nebo seznamy dílů a návody pro údržbu během provozu.

Na rozdíl od softwarového průmyslu, kde si vývojáři již řadu let vyměňují softwarové moduly prostřednictvím platforem, jako je GitHub nebo GitLab, v průmyslové oblasti je formalizace digitálních dodavatelských řetězců teprve na začátku. Například tzv. digitální obálka komponent výroby z „Platformy Průmyslu 4.0“ jako standard pro výměnu dat nebo specifikace datového ekosystému pro automobilový průmysl na základě řešení Catena-X.

Simulace digitálních dvojčat

Simulační modely hrají v oblasti digitálního vybavení zvláštní úlohu. Obecně řečeno, simulace digitálních dvojčat, které výrobci systémů používají k virtuálnímu zajištění správné funkce dodavatelských komponentů v systému, je již ve fázi vývoje. Zatímco například pro popis instalačního prostoru konektoru na desce plošných spojů stačí zjednodušený geometrický model, model simulace musí obsahovat podrobné geometrické údaje a materiálové modely pro kontaktní odpor spoje závislý na síle. Kromě toho simulační modely vždy poskytují odhady pouze s určitou přesností. Kromě ochrany know-how v simulačních modelech je proto kontrola správného používání mnohem důležitější než u jiných digitálních zařízení.

Streamování místo distribuce

V roce 2010 byl v průmyslovém prostředí vytvořen standard Functional Mockup Interface (FMI), který od té doby prochází neustálým dalším vývojem. Rozhraní umožňuje výměnu simulačních modelů mezi různými simulačními softwary, většinou v kompilované binární podobě. Zatímco binární forma poskytuje dostatečnou ochranu matematické formulace a souborů parametrů, standard nezajišťuje vlastní kontrolu nad používáním a distribucí modelů.

V reakci na tuto situaci vyvinula společnost simercator speciální metodu pro poskytování simulačních modelů jako služby (SMaaS), která je plně škálovatelná a odpovídá standardu FMI. Tato metoda umožňuje účinnou kontrolu distribuce a používání. Tímto způsobem může poskytovatel modelu zpřístupnit svůj simulační model uživateli modelu jako „dvojče“ původního modelu pomocí instance hubu simercator, přičemž původní model zůstává bezpečně uložen na serveru instance hubu simercator. Pro uživatele modelu je dvojče při používání shodné s původním modelem. Pouze v době simulace bude dvojče (klient) a originál „streamovat“ data potřebná pro simulaci pomocí instance hubu simercator (serveru) a s použitím šifrovaného síťového připojení. Pomocí architektury může simercator dokonce implementovat interaktivní analýzu dat o používání jak pro poskytovatele modelu, tak pro uživatele modelu, navíc k funkcím pro dohledatelnost výsledků, verzování modelu a správu modelu.

Mechatronika se vyvíjí stejnou rychlostí jako software

Pohodlná a rychlá výměna digitálních zařízení změní pravidla hry v celém odvětví a umožní podobnou rychlost vývoje jako na softwarovém trhu. Potřebnou technologii dodají začínající startupy a standardy. Rozhodující je, aby bylo z pohledu firem na tento vývoj nahlíženo jako na jedinečnou příležitost.

Philipp Stelzig a Benjamin Rodenberg