Měl bych se o prostředí metaverse více zajímat?

Obrázek 1: Platforma přehrávající historická data prostřednictvím modelu digitálního dvojčete umožňuje uživateli pochopit kontext datových anomálií. Všechny obrázky poskytla společnost UrsaLeo Obrázek 1: Platforma přehrávající historická data prostřednictvím modelu digitálního dvojčete umožňuje uživateli pochopit kontext datových anomálií. Všechny obrázky poskytla společnost UrsaLeo

Jedná se o simulované digitální prostředí, které využívá model digitálního dvojčete, smíšenou realitu a další platformy.

Pojem metaverse se může zdát jako něco nového, jelikož si pod tímto termínem představíme avatary žijící v on-line dimenzi se zaměřením na spotřebitele a sociální média, přitom mnozí možná netuší, že je k dispozici spousta průmyslových aplikací, které toto prostředí již využívají. Ve skutečnosti je koncept Průmyslu 4.0 pro prostředí metaverse dokonale připraven.

Pro nezasvěcené je pojem metaverse definován jako simulované digitální prostředí, které využívá technologie, včetně digitálních dvojčat, smíšené reality a dalších platforem, a napodobuje reálný svět. Představte si snímače nainstalované ve vaší domácnosti nebo kanceláři, které přenášejí data do cloudu a následně do aplikace v telefonu, přičemž sledují a regulují spotřebu energie nebo jiný parametr. Prostředí metaverse funguje podobně, přičemž fyzický svět je reprezentován v digitální podobě.

Digitální dvojčata, jako 3D virtuální reprezentace míst nebo fyzických objektů, se začínají stále více prosazovat také v průmyslovém prostředí. Průmysl 4.0 kombinuje digitální dvojčata s datovými toky v reálném čase a s historickými daty z průmyslového internetu věcí (IIoT), správy dokumentů, údržby a dalších podnikových systémů a umožňuje sledování procesů, jejich analýzu a spolupráci.

Kombinací digitálních dvojčat s aplikacemi IIoT v továrně nebo na staveništi vzniká něco, co lze označit jako průmyslové metaverse. Přestože digitální dvojčata poskytují hodnotu sama o sobě, jsou nejsilnější, když se kombinují a používají ke zlepšování procesů, monitorování zařízení, provádění prediktivní údržby a školení zaměstnanců. Následuje několik klíčových příkladů, jak lze tuto výkonnou kombinaci využít.

Monitorování procesů: Kombinace digitálních dvojčat s živými daty ze snímačů umožňuje uživatelům sledovat zařízení na dálku prostřednictvím ovládacího panelu. Na jediné obrazovce lze zobrazit tisíce datových bodů s možností prohloubení do dalších detailů.

Lze také zobrazit data ze záznamů o aktivech a činnosti údržby, která pomohou poskytnout informace o dalších souvislostech. Mohou rovněž upozornit na přesné určení fyzického místa problému na rozdíl od zdlouhavého vyhledávání umístění snímačů v technických výkresech nebo jejich fyzického hledání ve výrobní hale.

Mít k dispozici kompletní 3D model komplexního výrobního nebo logistického zařízení a mít možnost přiblížit a posunout se do konkrétních oblastí a zobrazit získaná data ze snímačů ve větším detailu poskytuje mnohem lepší vizuální vodítka, co se děje, ve srovnání s pohledem na plochý přístrojový panel. Operátoři tak mohou získat větší množství informací, a pokud jsou data správně analyzována, mohou přispět k řešení problémů.

Preventivní údržba: Studie naznačují, že přibližně 21 % času pracovníků údržby je promarněno cestováním na různá místa v podniku a dalších 20 % jde vniveč čekáním na pokyny. Společnost ServiceMax uvádí, že zhruba 82 % společností zažilo v posledních třech letech alespoň jeden případ neplánované odstávky.

Digitální dvojčata umožňují snadno identifikovat a řešit problémy, než se z nich stanou obrovské problémy, které budou vyžadovat zdlouhavé a nákladné odstávky. Digitální dvojče v kombinaci s daty ze snímačů umožňuje sledovat specifické prahové hodnoty definované uživatelem dříve, než dojde k poruše. Dvojče může také ukázat, kde problém vznikl, aby bylo možné rychle a s minimálními odstávkami provést nápravu.

Odborná školení a simulace dat: Vzhledem k tomu, že se technologie neustále vyvíjí, potřebují zaměstnanci v průmyslovém prostředí pravidelně absolvovat odborný výcvik. Náklady spojené se školením mohou být vysoké, zejména u větších organizací. Modelu digitálního dvojčete lze úspěšně využít ke školení mnoha zaměstnanců na více místech najednou.

PLE2204 MAG UrsaLeo fig 2Obrázek 2: Obsahově bohaté formy vizualizace na digitálním dvojčeti zobrazují interní provoz pro účely školení a činnost údržby

Díky kombinaci smíšené reality (MR) a modelu digitálního dvojčete bývá proces školení mnohem poutavější. MR využívá náhlavní soupravu, která zabírá celé zorné pole uživatele, a poskytuje kombinaci reálné a digitální reality. To umožňuje interakci s virtuálním prostředím a fyzickým podnikem, která je řízena osobou školitele.

Digitální dvojčata rovněž poskytují možnost simulace dat „různých scénářů“ pro spuštění rozmanitých budoucích událostí a demonstrují tak fungování přístrojů a zařízení. Simulační školení poskytuje příležitost k uplatnění teorie a získání praktických zkušeností.

Obsluha a kontrola zařízení na dálku: Model digitálního dvojčete rovněž umožňuje obsluhu či kontrolu zařízení na dálku, a to odkudkoli a kdykoli.

Představte si scénář, kdy v podniku nikdo fyzicky není (víkend či svátek) a jedno zařízení, fungující v pohotovostním režimu, se začne přehřívat, což bez vnějšího zásahu povede k poruše. Následující den pak bude zapotřebí celou linku odstavit a opravit. Představme si stejný scénář, ale tentokrát je zařízení vybaveno snímači, které automaticky upozorní zúčastněné strany, jakmile je překročen určitý teplotní práh. Ihned je odesláno upozornění, někdo se přihlásí ke dvojčeti, zkontroluje zařízení na dálku a pomocí ovládacího panelu sníží teplotu, čímž zabrání vzniku poruchy a nutnosti provedení nákladné odstávky.

Monitorování movitých aktiv: Průmyslové objekty zahrnují drahá stacionární zařízení, ale také mobilní stroje, které se pohybují nebo jsou uloženy ve skladu, na výrobní ploše nebo na odstavném parkovišti. Podle Národního úřadu pro pojišťovací kriminalitu (The National Insurance Crime Bureau – NICB) je každý měsíc nahlášeno téměř 1 000 případů krádeže komerčních zařízení. Roční náklady na krádeže zařízení se odhadují na 300 milionů až 1 miliardu dolarů.

Ztráty dřevěných palet – ačkoli se jedná o položky, které by mnozí považovali za obyčejné dřevo na otop nebo za odpad, podle společnosti Packaging Revolution se každoročně znehodnotí nebo odcizí zmiňovaný materiál v hodnotě někde mezi 750 miliony a 1,5 miliardy dolarů. Ztrácejí se také menší kusy zařízení, jako jsou boxy na nářadí, pojízdné vozíky či průmyslové ventilátory.

Snímací zařízení pro sledování majetku jsou levná, snadno se instalují a jsou schopna odesílat údaje o své poloze zpět do digitálního dvojčete, které je monitoruje. Když se něco ztratí, digitální dvojče je schopno pomocí technologie mapování GPS uživateli přesně sdělit, kde se daná věc nachází.

Nástroj pro podávání reportů: Při výskytu incidentu je často nutné pro interní účely vypracovat report o vzniklém incidentu kvůli uplatnění pojistných nároků nebo z právních důvodů. Pomocí digitálního dvojčete lze takové zprávy snadno vytvořit prostřednictvím „virtuálního videa“, které je podobné funkci přetáčení a přehrávání na videorekordéru. Platformy digitálních dvojčat poskytují uživatelům možnost vrátit se v čase a zkontrolovat data, takže hlášení je jednodušší a přesně napodobuje průběh situace, ke které v minulosti došlo.

Výše uvedené případy použití jsou jen některé z cenných způsobů, jak modely digitálních dvojčat a průmyslová metaverse mění podobu toho, jak podniky fungují. Vždy oceníme, když nám naši partneři, zákazníci a další odborníci z oboru sdělí své názory na možné způsoby, jakými mohou digitální dvojčata nově definovat jejich procesy. Pojďme zahájit společnou konverzaci.

Angie Sticherová, autorka tohoto článku, je spoluzakladatelka, produktová a provozní ředitelka společnosti UrsaLeo. UrsaLeo je průmyslová společnost metaverse, která se zaměřuje na podporu iniciativ net zero prostřednictvím své platformy Gemini.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz