Digitální dvojče pro aktivní centralitu konektivitu

Proč je standardizace v oblasti aktivní konektivity krokem k dokonalosti

Pro společnost HARTING je implementace digitálního dvojčete pomocí digitální obálky komponent výroby logickým způsobem, jak zajistit interakci příslušných komponentů s aplikacemi vyšší úrovně a doplnit tak systém o nové funkce.

Abychom byli konkrétní, rozšiřuje technologická skupina své portfolio v oblasti aktivní konektivity o inteligentní konektor „SmEC“ (Smart Electrical Connector). Poprvé bylo zařazeno kompletní digitální dvojče konektoru, které mapuje stav komponentů během celého životního cyklu. Na jedné straně se jedná o přístup k informacím o konektoru. To může být například povolený nebo skutečný průtok proudu, informace o výrobci nebo informace o opakovaně použitelných surovinách. Na druhé straně je stav skutečného konektoru trvale porovnáván s jeho digitálním dvojčetem, přičemž je zde důležitý zejména stav blokování.

Základním předpokladem je zde digitální obálka v podobě instance a s tím spojená aktivní obousměrná komunikace. Funkce blokování na základě podmínek je jednou z vlastností produktu SmEC. V souladu s tím lze definovat, že dojde k zablokování konektoru, jakmile jím začne protékat proud, a k zabránění vytažení konektoru v nebezpečném stavu. 

Když jsme se původně zmínili o interakci komponentů s aplikacemi vyšší úrovně, objevuje se otázka, jaké je mezi nimi rozhraní. Průmyslové automatizační systémy, které jsou tvořeny kombinací komponentů a řídicích systémů, jsou používány již delší dobu. Tato řešení budou mít i nadále své opodstatnění, protože takové systémy nabízejí nejvyšší výkon z hlediska provozu v reálném čase. 

Nové systémy se však jeví jako použitelné, pokud komponenty a aplikace vyšší úrovně dokáží komunikovat v rámci internetu věcí (IoT) prostřednictvím standardizovaného rozhraní. Tak by byl možný rozvoj trhů složených z nezávislých inovativních subjektů z různých odvětví na obou stranách standardizovaného rozhraní. Vezměme si například případ SmEC, který zahrnuje výrobce konektorů, výrobce ERP a poskytovatele cloudu. To umožňuje mnohem flexibilnější vytváření hodnotových řetězců, které nabízejí naprostou transparentnost, a tím také například mapují uhlíkovou stopu produktu (PCF). 

Proto je třeba odpovídajícím způsobem normalizovat příslušné dílčí skupiny specifikací digitální obálky. 

Prvními koncepty se v současné době zabývá pracovní skupina DKE. Zpočátku jsou zde ústředními prvky definice a diagramy tříd a stavů. Obecně se předpokládá, že takové konektory budou v reálném provozu splňovat základní požadavky na elektrickou bezpečnost podle normy IEC 61984. Konkrétní konstrukční standardy budou specifické pro individuální aplikace a k jejich vytvoření dojde v dalším kroku pomocí známých normalizačních kanálů. 

To vytváří rozhraní na úrovni komponentů konektoru, které integruje tyto původně čistě pasivní komponenty do rozšířených služeb životního cyklu prostřednictvím standardizovaného prostředí digitální obálky komponent výroby. Tento vývoj je nakonec třeba vnímat v kontextu Průmyslu 4.0, protože digitální dvojče komponentů je rozhodující metaúrovní, která umožňuje i autonomní funkce výrobního procesu.