fb
IT Systems 7-8/2019 Plánování a řízení výroby Logistika 18. 9. 2019 7:56

Digitální dvojčata mají velký potenciál i pro využití v logistice

DHLV mnoha oborech se začínají využívat tzv. digitální dvojčata a odborníci přisuzují této inovativní technologii velký potenciál pro další rozvoj i v nadcházejících letech. Mohou být digitální dvojčata zajímavá i pro poskytovatele logistických služeb?

Řešení složitých problémů předcházejí nejprve nákresy, plány a modely. Dříve hrávala v těchto procesech hlavní roli lidská představivost společně s rýsovacími potřebami. V současnosti jsou již tužky nahrazeny počítači a dvourozměrné kresby uvolnily místo trojrozměrným digitálním modelům. Vyspělé simulační systémy dokážou napodobovat provoz a chování produktu ve virtuální realitě. Jejich nedostatkem je opominutí skutečnosti, že ani v sériové výrobě nejsou žádné dva výrobky naprosto identické. Digitální modely strojů navíc neberou v úvahu ani další faktory, například opotřebení jednotlivých dílů během provozu, které ovlivňuje jejich vlastnosti nebo jejich modernizaci. Rozvoj internetu věcí, konektivity, digitalizace a umělé inteligence ovšem dosavadní praxi mění a rozdíl mezi virtuální a skutečnou realitou se postupně zmenšuje. Úspěšným pokusem o propojení fyzických a digitálních světů jsou tzv. digitální dvojčata.

The evolution of digital twins

Koncept digitálních dvojčat definoval jako první dr. Michael Grieves v roce 2002 a jeho nápad okamžitě nalezl uplatnění ve vývojovém oddělení týmu McLaren, který se účastní mistrovství světa formule 1. V roce 2018 již měly digitální dvojčata v produktovém portfoliu všechny významné průmyslové a softwarové společnosti. Tato technologie totiž konečně dosáhla zralosti pro široké využití díky výraznému snížení nákladů, zvýšení výpočetního výkonu a dostupnosti levných a spolehlivých senzorů i odolných vysokorychlostních komunikačních sítí. V současnosti prožívá trh s digitálními dvojčaty velmi dynamický růst a prognózy počítají pro blízkou budoucnost s růstem o více než 38 procent ročně. Do roku 2025 má jeho objem překonat hranici 26 miliard amerických dolarů.

Attributes of a digital twin

Co je vlastně ono digitální dvojče a jaké má přínosy? Digitální dvojče je jedinečným, virtuálním obrazem hmotného objektu, který sleduje a napodobuje fyzický stav i chování příslušného předmětu. Věrná digitální kopie je nepřetržitě spojena s příslušným hmotným předmětem a její automatické aktualizace reagují na změny v reálném světě. Může se jednat o digitální dvojčata produktů, strojů, a dokonce i celých firemních „ekosystémů“. Jejich prostřednictvím mohou firmy odhalovat minulé skutečnosti, optimalizovat současný stav a i předvídat budoucí výkony.

Underlying technologies of digital twins

Digitální dvojčata, využívající internet věcí, sdílení hardwarových i softwarových prostředků pomocí internetové sítě, umělou inteligenci a vyspělé vizualizační nástroje, jsou pro společnosti stále atraktivnější a dostupnější alternativou. Nalézají proto široké uplatnění například ve strojírenství, zpracovatelském a automobilovém průmyslu nebo v energetice, kde zvyšují efektivitu vývoje, vizualizace, monitoringu a správy i údržby zařízení. Kromě toho vytvářejí velká množství provozních dat, jejichž analýza poskytuje cenná zjištění.

Technologie digitálních dvojčat skrývá velký potenciál i pro využití v logistice. Digitální dvojčata umožní významné vylepšení provozních činností v logistice, zlepší rozhodování ve fyzickém světě, a tím zásadním způsobem změní dodavatelské řetězce a logistické procesy. Digitální dvojčata rozšíří funkčnost již dnes v logistice používaného internetu věcí. Nová technologie otevře brány k další optimalizaci plánování, uspořádání a provozu dodavatelských řetězců, a to od jednotlivých zařízení a zásilek až po kompletní globální dodavatelské sítě.

Například digitální dvojčata obalových materiálů mohou simulovat jejich vlastnosti při působení různých teplot, vibrací a nárazů při přepravě. Mezi další možnosti využití patří správa používaných kontejnerů nebo digitální dvojčata zásilek. Digitální dvojčata skladů a distribučních center umožní nejen optimalizaci jejich konceptu a uspořádání, ale také zefektivnění činnosti automatizovaných systémů a zvyšování produktivity zaměstnanců. K tomu mohou přispět například školicí nástroje ve virtuální realitě nebo vychystávání zboží a kompletování zakázek pomocí zařízení s rozšířenou realitou.

Mezi aktuálně realizované projekty v této oblasti patří první digitální dvojče skladu v asijsko-pacifické oblasti, realizované ve spolupráci firem DHL Supply Chain a Tetra Pak. Digitální dvojče singapurského skladu Tetra Pak zvyšuje díky kombinaci internetu věcí a vyspělé analýzy dat bezpečnost a produktivitu. Řídicí věž DHL sleduje příjem zboží do skladu i jeho expedici. Přitom dbá na maximální časovou efektivitu. Zboží je uskladněno do správných regálů během 30 minut od přijetí. Příprava zboží pro odeslání zákazníkovi netrvá déle než 95 minut. Sklad navíc používá specifické řešení pro správu skladovaných kontejnerů, díky němuž jsou zaměstnanci zbaveni nutnosti manipulovat s těžkými předměty. Provozní data jsou získávána a vyhodnocována v reálném čase, takže vedoucí týmů mohou včas přijímat informovaná rozhodnutí a vydávat pokyny jednotlivým pracovníkům, aby bylo dosaženo optimálních pracovních výkonů.

Digital twins in logistics

Na nejvyšším stupni využití technologie digitálních dvojčat stojí digitální dvojče celého dodavatelského řetězce. Realizace takto kompletního digitálního dvojčete na základě propojení všech důležitých technologií je bezesporu komplexním a náročným úkolem. Z toho vyplývá, že pro využití veškerého potenciálu je zásadní úzká spolupráce všech partnerů napříč celým řetězcem tvorby přidané hodnoty. DHL proto nyní aktivně vyzývá své zákazníky a partnery ke společnému výzkumu v této oblasti.

Dana Kucejová
Autorka článku působí ve společnosti DHL Supply Chain.

Kalendář akcí
Konference - Semináře - Školení
Časopis IT Systems/Speciál
Aktuální číslo časopisu IT Systems Aktuální číslo časopisu příloha #1
Archív časopisu IT Systems
IT Systems 7-8 IT Systems 6 IT Systems 5 IT Systems 4
Archív časopisu IT Systems Special
Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1