Digitale tvillinger til industrielle produkter – arkitektur, model, data og interaktion

Senest opdateret d. 1/5-2018
Alexandra Instituttet
Resultatkontrakt 2019-2020 under temaerne Informations- og Kommunikationsteknologi og Produktionsteknologi
Kaj Grønbæk
Head of Interactive Spaces Lab, Professor, PhD

Dette forslag kombinerer kompetencer i IoT, data-platforme og Augmented Reality til ydelser, der tilbyder industrien en samlende digital tvilling arkitektur til smarte produkter. Gartner peger i år på Digital Twins, som 1 af 10 vigtige trends.

Behovet for at håndtere smarte Internet of Things (IoT) forbundne produkters livscyklus er stærkt stigende i danske industrivirksomheder. Det er afgørende, at danske virksomheder bliver klædt på til at kunne bygge deres smarte produkter op i et digitalt tvillingemiljø. Digitale Tvillinger [4] [12] er state-of-the-art begrebet for en sammenhængende arkitektur for smarte produkter. En Digital Tvilling (DT) dækker over metoder og teknologier til at vedligeholde en model af et smart produkt, herunder dets 3D-model, dets tilstand og dets historik. Den kan inspiceres og opdateres gennem hele produktets livscyklus. En 3D-model af produktet er annoteret med relevante egenskaber herunder placering af sensorer/aktuatorer, der sender data eller modtager kontrol. Når en DT-instans kobles til et fysisk smart produkt, tilbydes værktøjer, der kan vedligeholde et korrekt billede af det kørende produkt – både aktuelt og historisk. Udfordringerne spænder over: produktdesign, lokalisering af sensorer/aktuatorer i 3D-modeller, IoT-integration, cloud data opsamling, software økosystemer, analyse og visualisering af data, samt augmented reality (AR) interaktion med den digitale tvilling i et lag på det fysiske produkt. Dette aktivitetsforslag udvikler teknologiske ydelser, der understøtter virksomheder i at udvikle et DT-miljø.

Nøgleord

11 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Jeppe Bank (Konsulent, Rambøll)
Tirsdag d. 8/5-18 kl. 13:37

Den Digitale Tvilling er et meget hot koncept for tiden, og er et supplement til konceptet Reality Capture, som er utrolig meget oppe i tiden.
Derfor er projektet yderst interessant, og ser gerne der kommer meget mere fokus på det i fremtiden.

Allan Hansen (Principal mobile software architect, Alexandra Instituttet A/S)
Tirsdag d. 15/5-18 kl. 12:39

Kære Jeppe, tak for din kommentar. Jeg er helt enig i relevansen af begrebet og teknologierne som er tilknyttet den digitale tvilling. Og samtidigt ser vi sammenkoblingen mellem den digitale tvilling, IoT-platforme og nye interaktionsteknologier som augmented reality, som helt centrale for fremtidens smarte produkter og et felt vi mener kræver mere fokus!

Jeppe Lützhøft
Fredag d. 18/5-18 kl. 08:56

Digital twin ville give os mulighed for at bruge alt vores data mere effektivt i vores vedligehold, og konstruktion af offshore vindmølleparker. Vi ville kunne efektivisere vores arbejdsgang, med en kombination af argumented reality og digitaltwin.

Vi ser store muligheder i teknologien, og så gerne at der kom mere fokus på udvikling af en krydskompatibel platform.

Kaj Grønbæk (Area Manager for Interaction, Alexandra Instituttet)
Tirsdag d. 22/5-18 kl. 08:29

Kære Jeppe,

Tak for din kommentar! Vi vil meget gerne snakke videre med dig om dette som et case i projektet. Vi arbejder såvel på infrastruktur-siden som på Augmented Reality med teknologier, der giver størst mulig genbrug på tværs af hardware platforme, som Android, Windows og Apple.

MVH Kaj

Jakob Vernersen (Senior Manager, Grundfos)
Mandag d. 28/5-18 kl. 21:12

Som det også nævnes i aktivitetsforslaget, ser Grundfos Digitale Tvillinger som en teknologi, der kan hjælpe vores kunder med at holde pumper og systemer kørende. Vi støtter op om udviklingen af metoder og teknologier inden for dette felt.

Kaj Grønbæk (Area Manager for Interaction, Alexandra Instituttet)
Tirsdag d. 29/5-18 kl. 13:58

Tak for kommentaren. Vi ser også mange potentialer i at udvikle digitale tvillinger for både enkeltstående produkter som pumper og sammenkobling af relaterede produkter og deres tvillinger til digitale tvillinger for større installationer og hele bygninger. Der kan gøre både dataanalyse og service mere forståeligt og effektivt.

MVH
Kaj

Jon V. Kringelum (R&D Roadmap Coordinator, Ørsted Wind Power)
Onsdag d. 30/5-18 kl. 16:32

Ørsted følger med interesse arbejdet med Digitale Tvillinger (DT) og ser specielt potentiale i projekter der udvikler idéer og teori, der kan understøtte udviklingen i virksomhederne. Dette omfatter bl.a. input til hvordan Big-data udnyttes i digitale tvillinger. Derudover er det positivt hvis projekterne fokuserer på mindre generiske moduler der kan implementeres i virksomhedernes eget DT-arbejde frem for selve analysen af data og udvikling af store omfangsrige metoder og modeller.

Kaj Grønbæk (Area Manager for Interaction, Alexandra Instituttet)
Onsdag d. 30/5-18 kl. 23:23

Kære Jon,

Tak for kommentaren og forslaget om at fokusere på generiske moduler til DT arbejde. Det vil vi tage med i formuleringen af projektet.

MVH Kaj

Rasmus Gorm Pedersen (CEO, Partner, Vitani Energy Systems A/S)
Torsdag d. 31/5-18 kl. 09:23

Danmarks samlede energiforbrug til bygninger kan reduceres med 5-15% alene ved at synliggøre de (adfærdsmæssige tekniske såvel som brugermæssige) tiltag og opmærksomhedspunkter de daglige brugere og tekniske ansvarlige skal forholde sig til.
Vi i Vitani har dokumenterede projekterfaringer, hvor der med menneskelig indgriben har påvist sådanne besparelser - og denne indgriben kan i et stort omfang erstattes med ML/AI og dette vil accelere yderligere med digitale tvillinger.
For at opnå dette potentiale (eller mere), kræver det et godt interface mellem de brugere der nødvendigvis ikke er "dataanalytikere" eller vant til at arbejde med databaseret beslutningsstøtte, men egentlig gerne vil reducere energiforbruget og påvirke den adfærd der skal til, for at gøre dette. Vi har taget tilløb til nogle AR projekter hvor vi visualiserer mange bygningers energiforbrug og visualiserer hvor i bygningsmassen der kan være uhensigtsmæssigheder - dette kan forbedres med mere ægte digitale tvillinger.
Vi er igang med flere andre tilsvarende projekter, hvor dette her vil medvirke til at accelerere effekten, til gavn for vores nationale klima og energieffektiviseringsmål. Projekterne inddrager cross-connectivity IOT og hybride løsninger hvor klassisk IoT, klassiske datatilgængelighed (data fra forsyningsselskaberne) og "ægte" IoT teknologier kombineres. Jeg har tal liggende for potentialet samt indsatsen som jeg gerne deler i lukket fora.
Det skal bemærkes, at markedet for vores løsninger typisk er +200 bygninger pr bygningsejer - hvor der er få personer til at overskue disse data, men et meget stort energisparepotentiale der ikke er taget hånd om endnu.
Mvh Rasmus
CEO, Partner
Vitani Energy Systems

Kaj Grønbæk (Area Manager for Interaction, Alexandra Instituttet)
Torsdag d. 31/5-18 kl. 13:05

Kære Rasmus,

Tak for kommentarerne! Meget relevant perspektiv. Vi har i forbindelse med tidligere projekter lavet en sådan simpelt digital tvilling med energi- og indeklimamålinger på en etageejendom. Så dit forslag her repræsenterer en spændende skalering af digitale tvillinger med henblik på at skabe overblik og analyser for en større portefølje af bygninger. Den ide vil vi gerne tage med som et case i et kommende projekt.
MVH Kaj

Frederik Winstrup (Johansen, Insero A/S)
Torsdag d. 31/5-18 kl. 23:12

Digitale tvillinger er yderst relevant i mange sammenhænge til simulering, optimere, fejlfinding og analyser. Vi har selv gennemført et projekt hvor alle data fra vores varmepumper kunne "gen-spilles" i en varmepumpe simulator og visualiseres i nogle Hololens briller. Her var det bla. muligt at gå tilbage i tiden og se hvordan varmepumpen reagere under en fejl situation. Det var også muligt at stå på kontoret og se live drift data fra en udvalgt varmepumpe. Vi kan se mange andre sammenhænge hvor digitale tvillinger kunne være relevante og finder bestemt dette område yderst interessant.
Mvh
Frederik W. Johansen
Team Lead, Digital Innovation
Insero A/S