Produktinnovation med virtuelle tvillinger

Senest opdateret d. 11/4-2018
FORCE Technology
Resultatkontrakt 2019-2020 under temaerne Informations- og Kommunikationsteknologi og Materialeteknologi
Svend Skovgaard Petersen
Projektleder

FORCE Technology ønsker at fremme produktinnovation i danske virksomheder via virtuelle værktøjer, og skabe yderligere værdi med en digitalisering af vores unikke erfaringer indenfor materialer, levetidsforbedring og funktionsoptimering.

Som et resultat af den 4. industrielle revolution udvikles metoder til virtuelle designs og produktinnovation, der kan spare både tid og penge i udviklingsstadiet og sikre bedre performance og konkurrenceevne for det endelige produkt. FORCE Technology (FT) ønsker, at vores unikke kompetencer indenfor materialer, skader og levetidsforbedring skaber bedst mulig værdi i dette nye paradigme via transformation til virtuelle modeller og brug i en virtuel tvilling. Ved en virtuel tvilling forstås en digital kopi af det fysiske produkt indeholdende alle fysiske egenskaber, der løbende tilpasses gennem produktets levetid.

 

Nøgleord

31 kommentarer

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

Mads Ravn (Teknisk Direktør, EnerDry A/S)
Onsdag d. 25/4-18 kl. 11:52

Hej Svend,

Vi ser absolut et behov for følgende:
Visualisere komplekse geometrier, således problemstillinger lettere kan kommunikeres
Sammenkobling af hvorledes partiklers bevægelse giver resulterende slid. Dette i et miljø hvor der sker en kraftig volumen forøgelse i forbindelse med overophedet damp der flasher til atmosfærisk tryk. Den resulterende flytning af partikler og deraf slid på konstruktionen, der består af forskellige materialer.
Ligeså foregår der en flytning af dem omkringliggende geometri, hvorfor randbetingelserne også ændrer sig løbende.

Ovenstående er en ganske kompleks problemstilling, da den indeholder flere elementer, hvorfor det evt. beregningsmodeller skal laves i kombination med forsøg/erfaringer, for at sikre troværdige resultater.

Mvh.
Mads Ravn
EnerDry A/S

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Onsdag d. 25/4-18 kl. 14:19

Hej Mads

Tak for din kommentar og input - Det glæder mig at du ser flere behov der kan afdækkes gennem forslagets aktiviteter.
Visualiseringen af komplekse geometrier og muligheden for at gennemgå disse med kunden, omkring forskellige design og teknologiske udfordringer, er netop en af de ting vi gerne vil tage til et nyt niveau gennem aktiviteten der omhandler virtuel reality.
Problemstillingen med eroderende partikler i sammenspil med det strømningsmekaniske og rette materialevalg vil lettere kunne løses gennem den digitale virtuelle tvilling, da alle afgørende parameter netop kan medtages her. Eventuelle korrosive effekter fra dannelse af syre/baser vil også mere effektivt kunne forebygges med tvillingen, da den giver den rummelige forståelse for problemet.
Som du skriver er det meget komplekse problemstillinger, hvorfor vi også gerne ser demonstrationscases med input fra og eftervisning af modellerne på fysiske forsøgsopstillinger sammen med jer.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Martin Sander Nielsen (M.Sc. Mechanical Engineering, ReliBond)
Fredag d. 27/4-18 kl. 10:23

Som nystartet virksomhed arbejder vi i ReliBond på at udvikle nye produktionsmetoder til kabelindustrien. Metoder som er hurtigere, bedre og mere fleksible til at løse specifikke opgaver. Det er afgørende for vores succes at vi har en konkurrencefordel som blandt andet er sikret gennem innovation og fremstilling af fuktionsdygtige og pålidelige produkter. Fremtidens virksomheder, som endnu ikke er dannet, skal tilsvarende skabes på dette grundlag.

En tilsvarende tankegang bag denne aktivitet - Produktinnovation med virtuelle tvillinger.
I ReliBond mener vi at en sådan aktivitet i høj grad er med til at forme fremtiden. Det er af afgørende værdi og meget tidsbesparende for virksomheder der udvikler komplicerede produkter at de første prototyper og procesteknologiers indvirkning kan simuleres og undersøges før en den omkostningstunge del af udviklingen hvor prototypen bygges fysisk igangsættes. Efterfølgende sådanne simuleringer kan et nyt produkt designes med den korrekte fleksibilitet og fuktionalitet. Samtidig med en minimeret risiko for uforudsete udfordringer i design processen. Efter vores overbevisning ligger der et stort potentiale som kan understøttes af forskellige business casees som endnu er ukendt. Dette må være op til Force Technology at bevise, og vi ønsker dem held og lykke med ansøgningen.

Martin Sander Nielsen
Medejer i ReliBond

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 30/4-18 kl. 10:31

Hej Martin - Tak for kommentaren og lykønskningerne.
Vi er meget enige i din holdning omkring værdiskabelsen der ligger i den hurtigere produktudvikling samtidigt med risikoafdækningen der ligger i brugen af virtuelle modeller. Disse kan netop både bruges til at designe, skabe indsigt i produktet før produktion, tilrettelæggelse af målinger på prototyper og re-designe på baggrund af feedback fra målekampagner eller færdige produkter hos kunderne.
De mange forskellige business cases håber vi selvfølgelig at kunne hjælpe med og det er vores mål at den virtuelle tvilling skal være så generisk og fleksible som mulig med muligheden for at favne bredt.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Tine Boye Andersen (Projektleder, Niras)
Mandag d. 30/4-18 kl. 11:22

Hej Svend.
Jeg arbejder med renseanlæg, og har læst oplægget med interresse. Jeg kunne se en mulighed for at forsyningerne kunne få testet deres renseanlægs levetid ud fra en 3D model og muligvis værktøjer fra jer. Hvis I ser muligheder for samarbejder i den branche, er du meget velkomme til at kontakte mig.
Mvh Tine Boye Andersen

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 30/4-18 kl. 12:56

Hej Tine
Lyder spændende med muligt samarbejde. En af fordelene med denne virtuelle digital tvilling er netop at den kan tilpasses til en lang række produkter og processer. Dette gør det også til et godt værktøj hvis der skal foretages trouble-shooting eller evaluering af eksisterende produkter mht. hvilke tiltag der ville være mest hensigtsmæssige ift. levetidsforbedringer. Kunne forestille mig at der vil være en del erosion af anlægget fra skidt og affald der bliver ført rundt og muligvis nogle korroderende forhold også. Dette er nogle af de problemstillinger vi ønske at adressere ved kombinationen af vores materialeviden og fluidmekaniske beregningsværktøjer i den virtuelle tvilling.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Simon Baagøe (Netværksleder, Innovationsnetværk for Miljøteknologi)
Mandag d. 30/4-18 kl. 15:01

Anvendelsen af virtuelle tvillinger har et kæmpe potentiale for at spare tid og ressourcer i virksomhederne, til både drift og prototypeudvikling. Især det sidstnævnte er enormt vigtigt for SMV'erne så de ikke skal investere i dyre anlæg der ikke fungerer.

FORCE er nået langt i anvendelsen af visualisering og digitale tvillinger, og igennem Innovationsnetværket for Miljøteknologi har virksomheder allerede haft gavn af disse kompetencer hos FORCE til prototypeudvikling. Inno-MT støtter denne ansøgning, og ser frem til at samarbejde med FORCE om formidlingen af resultaterne.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 30/4-18 kl. 15:37

Hej Simon
Tak for dine gode input og oplæg til samarbejde omkring formidling af aktiviteterne hvilket jo er en essentiel del. Vi sætter stor pris på anerkendelsen omkring hvor vi allerede er i dag på visualiseringer og digitale tvillinger inden for det strømningsmekaniske og styrkeberegninger. Det er bl.a. derfor vi mener vi kan lykkes med at få vores unikke viden indenfor materialer, skader og havarier digitaliseret og kombineret med eksisterende virtuelle ydelser.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Jan E. S. Hjort (Manager, Lesni A/S)
Tirsdag d. 1/5-18 kl. 08:53

Jeg ser generelt store muligheder indenfor brugen af denne type teknologi med virtuelle modeller når det kommer til produktinnovation. Vi finder derfor forslaget meget relevant for de danske SMV’er for at følge med i en hård konkurrence hvor adgangen til avancerede simuleringsværktøjer og faglig specialistviden fra GTS institutterne er vigtig. Aktiviteterne omkring automatiserede designoptimeringer finder vi særligt relevant for at FORCE Technology kan levere hurtige løsninger til konkurrencedygtige priser.

Lesni A/S
Jan E. S. Hjort

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Tirsdag d. 1/5-18 kl. 09:34

Hej Jan
Mange tak for din kommentar. Aktiviteten omkring automatiserede designoptimeringer er central for os i projekter med mange designvariabler for at sikre en hurtig gennemregnet løsning og samtidig afdække en masse potentielle løsningsforslag og risici. Det er selvfølgelig også essentielt at kunne levere en ydelse til en pris som I kan rumme i jeres udviklingsaktiviteter. Ved at lade computeren gøre en del af arbejdet kan vores timer bruges mere værdiskabende andre steder i projektet.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Anders Skibdal (CEO, PureteQ A/S)
Onsdag d. 9/5-18 kl. 15:42

PureteQ ser gode udviklingsmuligheder af vores allerede konkurrencedygtige scrubbere med en virtuel tvilling som denne. Specielt integreringen af korrosionsmodeller og materialeviden med fluiddynamiske beregninger ville understøtte en hurtigere udvikling frem mod bedre og mere konkurrencedygtige scubbere. Muligheden at spare, under et udviklingsforløb, med FORCE Technology og deres mange specialister på en gang gennem det virtuelle miljø rummer også mange muligheder.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 14/5-18 kl. 10:02

Hej Anders
Mange tak for kommentaren. Det glæder os at du ser muligheder for brugen af den virtuelle tvillingen og dens materiale og fluidmodeller indenfor scrubberbranchen. Et af fokus områderne for den virtuelle tvilling vil netop være renluftsteknologier grundet den ofte stærke kobling mellem fluider og materialevalg, hvor vi mener vi kan bidrage med et ekstra løft.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Thomas Krogh Hansen (Udviklingschef, Turbovex)
Mandag d. 14/5-18 kl. 13:38

Udviklingsarbejde efter trail and error metoden hører fortiden til. Denne ”analoge” måde at udvikle på er for langsom og er ikke præcis nok. Hos Turbovex udvikler og producerer vi ventilationsanlæg med varmegenvinding, der sælges i det meste af Europa. Vi skal blandt andet overholde det europæiske direktiv, Ecodesign, hvor kravene til produkterne bliver højere og højere indenfor f.eks energiforbrug og varmegenvinding. For at efterleve disse krav skal vi ind og optimere på alle de enkelte dele i vores produkter.
Vi kan løse udfordringerne ved at indføre virtuelle værktøjer som er hurtigere, bedre og mere præcise at arbejde med, alså digitalisere udviklingsprocessen endnu mere end vi allerede har gjort. ”Produktinnovation med virtuelle tvillinger” er et perfekt bud på sådanne værktøjer. Udover at give os mere pålidelige, præcise og hurtigere resultater, vil vi også kunne få meget større indblik i hvordan vores produkter fungerer, og det vil give et meget mere detaljeret grundlag for at optimere/udvikle vores produkter.
Vi er en lille virksomhed, og derfor er ikke basis for at ansætte en person, som kan håndtere disse værktøjer. Vi har derfor brug for dygtige samarbejdspartnere, og er derfor meget glade for dette udspil fra Force Technology.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 14/5-18 kl. 14:18

Hej Thomas
Mange tak for din meget flotte kommentar. Er meget enig i dit syn på den "analoge" udviklingsmetode kontra den digitale. Man kan komme langt med empiriske data og udvikling men i takt med højere krav fra myndighederne, fx det Ecodesign direktiv du henviser til, og øget global konkurrence er det vigtigt at kunne "presse citronen" en ekstra gang med virtuelle simuleringsværktøjer. Specielt kommer modellerne til sin ret hvis der er behov for radikale designændringer i komplekse systemer hvor konsekvenserne kan være svære at overskue.
Din vinkel med at man får et meget større indblik i hvordan produktet fungere gennem digitale visualiseringer er tit en overset værdi, der er svær at gøre op i kroner og øre, men hjælper helt sikkert virksomhederne frem mod mere viden om produkterne de udvikler og dermed en udviklingsfordel.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Henrik Blangsted (Senior CIM Platform Manager, Vestas Wind Systems)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 10:13

Umiddelbart ser jeg stor værdi af en digital tvilling, der løbende bliver opdateret på performance og driftsparametre med brugsdata. Analyser og designændringer kan, på baggrund af opdateringerne, løbende foretages ud fra kvalificeret data. Dette giver nye kosteffektive muligheder for at udføre løbende forbedringer af produkter. Jeg vil følger forslaget med interesse.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 15:56

Hej Henrik - Tak for dine input.
At kunne følge op på ens produkt og monitorere, evaluere og løbende lave designændringer baseret på den viden performance og driftsparametrene giver er jeg sikker på bliver en afgørende konkurrenceparameter. Vi vil gerne på sigt tilbyde dette i kombination med den detaljerede viden man kan hive ud af en virtuel model hvor man ikke er begrænset til målepunkter men har hele modellens funktionalitet og interaktion med miljøet til rådighed. Herved skabes bedre forståelse for hvorfor måledata er som de er, sikring af de virtuelle modellers nøjagtighed og dybere forståelse for produktet.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Susanne Winther (Adjunkt, Martec)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 14:53

Behovet for bedre simuleringsværktøjer og en større samhørighed mellem de forskellige simuleringsplatforme vil helt klart være et større krav fra virksomhederne. Da udviklingen på flere områder sker med lynets hastighed og differentiering bliver mere og mere fokus området hos de enkelte. Vil et virtuelt simuleringsværktøj være banebrydende for mange både som udvikler af produkter men også som sælger af produktet. Som udvikler ved at man kan udvikle produkter både i forhold til kvalitet og anvendelighed men også i forhold til fremtidig vedligehold. Dernæst vil en virtuel simulering også kunne bruges salgsfremmende i forhold til at man kan vise produktets finesser men også hvornår og hvilke vedligehold man skal tage med i betragtning når man køber et produkt - dette vil med denne form for simulering kunne synliggøre hvilke former for investeringer der skal foretages fremadrette for at hold produktet kørende.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 16:16

Hej Susanne
Tak for dit indspark fra den akademiske side. Det er helt korrekt at en virtuel tvilling med levetidsmodeller kan være et stærkt værktøj til planlægning af inspektion og service fremfor til tider uplanlagte dyre produktionsstop.
Som salgs og marketingsværtøj er virtuelle modeller i sagens natur enormt visuelle. Dette skaber lynhurtig forståelse for produktets egenskaber og fordele for kunderne gennem fx animationer og produktet i drift.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Michael Bo Hansen (Head of R&D, Dantec Dynamics)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 15:10

Den digitale tvilling er et tydeligt eksempel på en metodik hvor brugen af eksperimentelle målinger og numeriske analyser/beregninger kan gå hånd i hånd til at levere ikke bare et, men flere produkter: Predictive Maintennance, bygge bro mellem det kendte og ukendte ved at sammenholde målinger og beregninger op mod hinanden 1:1. Man kan forestille sig at produkter bliver mere trimet og designet til den enkelte applikation, hvorved unødige komponenter og materiale kan optimeres og fjernes.
Kommende fra den ene del af den verden, målesiden, holder vi skarpt øje med udviklingen i den digitale tvilling, og dette forslag vil kunne løfte os til at være en aktiv part indenfor dette.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Lørdag d. 19/5-18 kl. 20:01

Hej Michael
Mange tak for din kommentar. Som du skriver kan/bør en virtuel tvilling anvendes mange steder både i udviklingen, predictive maintennance og brobygningnen mellem det det er kendt gennem fx målinger og det som man mangler indsigt i. Med denne tvilling og dens mange simuleringsmuligheder håber vi derfor at kunne rådgive vores kunder på et helt nyt niveau.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Lars Agner Hansen (Testingeniør, Nov Flexibles I/S)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 15:51

Den virtuelle tvilling åbner helt nye muligheder for at udføre virtuelle tests frem for dyre prototypeforsøg. Jeres afsæt i FORCE’s testfaciliteter lyder som en god og gennemtænkt fremgangsmåde, idet enhver virtuel model bør forankres i eksperimentelle forsøg.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Lørdag d. 19/5-18 kl. 20:06

Hej Lars, tak og jeg er helt enig. Med FORCE Technologys mange testfaciliteter og store vidensdatabase mener vi derfor at vi står stærkt for at højne denne type ydelser.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Jeppe Holt (R&D Ingeniør, SonoSteam)
Fredag d. 18/5-18 kl. 10:24

Jeg ser et stort potentiale i brugen af virtuelle tvillinger, både ifm. udviklingen af nye produkter, hvor der kan spares tid og penge ved prototypedesign samt i løbende evaluering af driften, hvor der kan analyseres på komplekse datasæt, hvilket vil være guld værd i optimeringsøjemed.
Derudover ser jeg muligheden for at benytte en virtuel tvilling til at skræddersy produktløsninger til specifikke kundebehov/-ønsker hvilket vil være en kæmpe konkurrencefordel.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Lørdag d. 19/5-18 kl. 20:13

Hej Jepper
Mange tak for din kommentar. Din pointe med at skræddersy til et specifikt kundebehov ud fra eksisterende basis design med en virtuel tvilling mener vi åbner op for en større kundegruppe og giver en konkurrence fordel i leveringstiden.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Torben Henriksen (Produktchef, Migatronic A/S)
Torsdag d. 17/5-18 kl. 15:59

Som producent af avanceret svejseudstyr på Migatronic, ser vi et stigende krav fra både danske og specielt udenlandske virksomheder, der ofte spørger på levetidsberegninger i forskellige belastningsmiljøer - eller kræver forcerede levetidstest før beslutningsprocessen. I sagens natur har vi lang erfaring med eksisterende produkter, men med nyudviklinger der fordrer IOT eller måske AR, eller dokumentationskrav/ønske om dataopsamling - vil det være en fantastisk innovation, at kunne prædiktere/simulere på bagrund af komponentviden og erfaring, holdt op imod levetidsvurderinger i udvalgte miljøer - også mhp. reduktion af nedbrud og længere frekvens mellem service. Potentialet er stort og vil selvfølgelig kræve en del iterationer, men ideen har gang på jord og er realistisk. Vi vil følge projektet tæt, og vil også gerne stille op i køen af virksomheder der vil bidrage med specifik viden og erfaringsudveksling
Torben Henriksen

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 21/5-18 kl. 20:18

Hej Torben
Det er klart at for meget komplekse systemer kræves der grundig validering og datasæt for at udarbejde en grundlæggende virtuel tvilling af produktet. Når denne så tilgengæld er på plads vil det være en kosteffektiv metode hurtigt at redesigne produktet, levetidsbestemme dets komponenter og sende i produktion. Der kan også hurtigere leveres skræddersyet løsninger efter kundespecifikke behov.
Som der også er nævnt i tidligere kommentarer kan tvillingen med fordel dernæst benyttes til bedre at forudsige service og undgå nedbrud.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Mads Reck (Vice President - Head of Product Development, GEA)
Fredag d. 18/5-18 kl. 12:43

Anvendelsen indefor store procesanlæg, som fx GEAs verdensledende fødevareprocesserende anlæg, kan næppe overvurderes. Sideløbende simulering i virtuelle tvillinger for løbende at analysere, optimere, afprøve og udvikle på kørende processer for at opnå bedre kvalitet og øget bæredygtighed og større produktsikkerhed er essentiel.

Jeres projekt er ovenud relevant for virksomheder som vores, og vores kunder.

med venlig hilsen
Mads Reck

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 21/5-18 kl. 20:31

Hej Mads
Tusinde tak for din kommentar. Det glæder mig at du finder projektet så relevant. Som du skriver så er både kvalitet, bæredygtighed og produktsikkerhed essentielle og vigtige konkurrenceparameter. For et process anlæg ville det dermed både være produktet som anlægget producerer der kan forbedres men også selve anlægget hvor levetiden og sikkerheden særligt kommer i spil. En reduktion af energiforbruget bliver også en større og større konkurrenceparameter, både for driftsøkonomien og bæredygtigheden.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Jens Bruun Andersen (Head of Marine Operations, UltraShip)
Fredag d. 18/5-18 kl. 14:28

Jeg ser perspektiver i en virtuel tvilling som et værktøj til hurtige designændringer, hvilket vil øge responstiden på levering af kritiske reservedele, som er en stor udfordring inden for vores branche. Hvis den virtuelle tvilling samtidig kan levere dokumentation til godkendelse fra klasseselskaberne, kan der spares mange penge. Den virtuelle tvilling vil sammen med 3D-print være interessante teknologier, som vi vil holde øje med i fremtiden.

Svend Skovgaard Petersen (Projektleder, FORCE Technology)
Mandag d. 21/5-18 kl. 20:43

Hej Jens
Tak for kommentaren. En af fordelene ved at have en virtuel digital kopi af ens fysiske produkt er netop at tiden fra problemstilling til produktion kan reduceres væsentligt idet der ikke først skal ud og måles op og laves tegninger inden.
Mht dokumentation levere vi allerede idag dokumentation til klasseselvskaberne indenfor pH-sinuleringerne af skrubbervand fra skibe. Jeg er sikker på at det finder indpas andre steder med tiden hvis der bliver efterspurgt det fra rederierne.
Omkring 3D print så er det jo en forudsætning at der ligger en digital 3D CAD geometri af produktet for at man kan printe. En sådan geometri er første niveau for tvillingen om man vil. Den simple udgave af en digital tvilling er derfor nødvendig for at printe. Vores foreslog er at der samtidig kan foretages styrke og levetidsberegninger på dette produkt inden det fx printes.

Mvh
Svend Skovgaard Petersen

Claus Svend Simonsen (Direktør, CS Solutions)
Lørdag d. 19/5-18 kl. 17:59

Vi er en virksomhed, CS Solutions, der bidrager med udvikling og implementering af industrianlæg i energisektoren, primært vindindustrien.
Ideen om en virtuel tvilling er derfor yderst interessant og anvendelig, da der i denne sektor er en fysisk og økonomisk udfordring i konventionelt testarbejde, grundet dimensionerne på anlæggene og emnerne der fremstilles i denne sektor.
Vi ser det klart som en mulighed at anvende en virtuel tvilling, til at teste og udvikle løsninger i stor-skala under designfasen.
Som en mindre Dansk virksomhed er det dyrt at udvikle og vedligeholde specielle kompetencer, såsom simuleringsopgaver, hvorfor vi oftest vil gå til en specialist, som Force Technology, for at få opgaven udført.