Hlavní strana -> Časopis IT Systems -> Rok 2025 -> Příloha CAD -> Digitální dvojče a řízení životního cyklu
Příloha CAD , EAM/CMMS - Správa majetku a údržby , CAD/CAM/CAE/PLM/3D tisk

Digitální dvojče a řízení životního cyklu

Strategie pro efektivní správu komplexních systémů

Tomáš Ječný

Řízení životního cyklu výrobků (Life Cycle Management – LCM) a navazující oblast řízení dodavatelského řetězce (Supply Chain Management – SCM) se stávají klíčovými disciplínami moderní průmyslové a IT praxe. Zatímco ještě před několika desetiletími se u velkých projektů – ať už v energetice, dopravě či obraně – pozornost soustředila primárně na pořizovací cenu, dnes se těžiště diskuse přesouvá k dlouhodobým nákladům, údržbě, modernizacím a vyřazování systémů z provozu.


U složitých technologií, jako jsou jaderné elektrárny, vysokorychlostní železnice nebo obranné platformy, činí nákupní cena často jen 30 % celkových nákladů. Zbylých 70 % představují náklady životního cyklu – od plánované i neplánované údržby až po modernizace a likvidaci. Bez sofistikovaného přístupu k LCM tak hrozí, že i dobře míněná investice se může stát dlouhodobou finanční zátěží.
 
Příklad životního cyklu komplexních technologií

Standardizace prostřednictvím ASD S-Series

S rostoucí komplexitou technologií začaly průmyslové i obranné organizace hledat nástroje, jak životní cyklus efektivně řídit. Výsledkem je soubor mezinárodních standardů ASD S-Series, vyvinutý evropskou asociací ASD (AeroSpace and Defence Industries Association of Europe) a americkou AIA (Aerospace Industries Association).
Tyto standardy definují rámec pro jednotnou digitální výměnu dat a podporu výrobků během celého životního cyklu. Postupně se z prostředí letectví a obrany rozšířily také do železniční dopravy, energetiky či průmyslové výroby.
K hlavním specifikacím patří například:
  • S1000D – technické publikace,
  • S2000M – řízení materiálů,
  • S4000P – inženýrství podpory výrobků,
  • S6000T – návrh výcvikových a instruktážních systémů.
Dohled nad standardy zajišťuje AIA/ASD ILS Council, který podporuje jejich rozvoj a globální harmonizaci. Zásadním cílem je interoperabilita, efektivní spolupráce napříč dodavatelskými řetězci, a především možnost automatizované práce s daty.

Digitální dvojče jako praktická realizace

Standardy samy o sobě představují jen rámec. Klíčovým prvkem jejich praktického uplatnění je digitální dvojče – digitální model fyzického systému.
Digitální dvojče není detailní výrobní dokumentace do posledního šroubku, ale funkční model rozdělený do logických bloků. Každý blok nese důležité parametry: cenu, průměrnou dobu opravy (MTTR), střední dobu mezi poruchami (MTBF), servisní intervaly či maximální počet cyklů. Tyto údaje se následně využívají pro simulace a optimalizace.
Význam digitálního dvojčete je dvojí:
  • V akvizicích umožňuje objektivní porovnání nabídek podle celkových nákladů životního cyklu (Life Cycle Cost – LCC). Nákupní cena sama o sobě je zavádějícím kritériem. Digitální dvojče poskytuje data pro kvalifikované rozhodování.
  • V provozu podporuje optimalizaci dostupnosti, plánování údržby, správu zásob a efektivní modernizace.

LCC a český kontext

Česká legislativa umožňuje využít celkové náklady životního cyklu jako hodnotící kritérium při veřejných zakázkách. V praxi se ale zadavatelé stále často omezují na posuzování nejnižší pořizovací ceny. Důvodem bývá nedostatek zkušeností, metodické podpory i obava z vyšší administrativní náročnosti.
Digitální dvojče přitom představuje cestu, jak tato úskalí překonat. Umožňuje transparentně a standardizovaně porovnat různé nabídky i provozní scénáře. V zahraničí je tento přístup již běžnou praxí. Dodavatel předkládá model systému, který je následně nezávisle ověřen a použit pro výpočet LCC. Rozhodování se tak opírá o data, nikoli o dojem.
 

Optimalizace v praxi: příklad F-35

Důležitou roli digitální dvojče sehrává i při provozu. Pokročilé analytické platformy umožňují na základě modelu provádět komplexní simulace a optimalizace. Příklad z praxe ukazuje program F-35:
  • Počáteční dostupnost letounů se pohybovala kolem 60 %. Díky optimalizačním projektům založeným na digitálním dvojčeti a modelování se podařilo zvýšit dostupnost nad 80 %.
  • Nasazení softwaru pro modelování, simulace a optimalizace životního cyklu vedlo k úsporám přibližně 8,5 % nákladů na zásoby, aniž by byla ohrožena provozní připravenost.
Tento příklad ukazuje, že skutečnou hodnotou digitálního dvojčete nejsou jen exaktní výpočty, ale i možnost pružně reagovat na provozní realitu.

Systémy pro podporu LCM a ASD

Na trhu je k dispozici řada řešení podporujících implementaci standardů ASD a práci s digitálním dvojčetem. K významným patří například:
  • Simplicio NXT (Issel Nord) – původně vyvinutý pro lodní průmysl, dnes univerzální platforma pro řízení podpory.
  • Eagle (Raytheon/RTX) – řešení primárně pro leteckou techniku.
  • Opus Suite (Systecon) – komplexní sada řešení pro modelování, simulace a optimalizace životního cyklu, široce využívaná v NATO a obranném průmyslu.
  • Siemens Teamcenter – robustní systém pro správu produktových dat a životního cyklu s podporou standardů ASD.
 
Společným jmenovatelem těchto platforem je schopnost integrovat data z různých zdrojů, pracovat se standardizovanými formáty a umožnit analytické vyhodnocování.

Trendy a budoucí vývoj

Význam digitálního dvojčete bude v následujících letech dále růst. Propojení s technologiemi umělé inteligence a strojového učení otevírá cestu k prediktivní údržbě a dynamické optimalizaci. Zvyšuje se i tlak na kybernetickou bezpečnost datových modelů, protože digitální dvojče obsahuje detailní informace o kritické infrastruktuře či obranných systémech.
Podniky, které chtějí zůstat konkurenceschopné, se budou muset přizpůsobit. Nejde přitom jen o technologii, ale i o změnu myšlení – od krátkodobé orientace na cenu k dlouhodobému řízení hodnoty a efektivity.

Závěr

Řízení životního cyklu a digitální dvojče dnes představují strategické nástroje moderního průmyslu. Umožňují nejen optimalizovat náklady a zvýšit dostupnost, ale také zajistit transparentnost a objektivní rozhodování.
Zatímco standardy ASD S-Series poskytují nezbytný rámec, skutečnou hodnotu přináší až jejich praktická implementace prostřednictvím digitálních modelů a specializovaných softwarových nástrojů.
Pro český průmysl i veřejný sektor je přijetí těchto principů výzvou i příležitostí. Pokud se podaří překonat setrvačnost a posunout rozhodování od ceny k nákladům životního cyklu, mohou se domácí podniky stát plnohodnotnými partnery v mezinárodních projektech a zvýšit svou konkurenceschopnost na globálním trhu.
 
Ing. Tomáš Ječný
Autor článku je Business Development Director společnosti PragoData. Má dlouholetou praxi v oblasti IT, telekomunikací a řízení komplexních systémů. Profesní dráhu zahájil na Generálním štábu Armády ČR, kde se podílel na vývoji a implementaci strategických systémů. Následně působil ve společnostech HP a EDS Military Systems. Zastával rovněž vedoucí manažerské pozice u významných telekomunikačních operátorů.
Chcete získat časopis IT Systems s tímto a mnoha dalšími články z oblasti informačních systémů a řízení podnikové informatiky? Objednejte si předplatné nebo konkrétní vydání časopisu IT Systems z našeho archivu.

Inzerce

5 důvodů, proč výrobci v potravinářském a nápojovém průmyslu nasazují řešení MOM

Výroba v potravinářském a nápojovém průmyslu se stala pro tradiční ERP systémy příliš složitou. Stále více výrobců na tuto situaci reaguje zaváděním řešení pro řízení výrobních operací (MOM). Tento článek popisuje pět hlavních příčin tohoto trendu, které budou podrobně diskutovány na bezplatném webináři „Excelence ve výrobě CPG: 5 důvodů, proč zvolit MOM před ERP“ pořádané společností Siemens Digital Industries Software dne 6. května od 11:00.