facebook LinkedIN LinkedIN - follow
Tematické sekce
 
Branžové sekce
Přehledy
 
Tematické seriály
 

GDPR

General Data Protection Regulation zásadně mění zpracování osobních údajů a zavádí nové povinnosti...

články >>

 

Jak uřídit IT projekt a nezbláznit se

Užitečné tipy a nástroje pro řešení problémů řízení inovací a vývoje produktů...

články >>

 

Industry 4.0

Průmysl 4.0

Jaký vliv bude mít čtvrtá průmyslová revoluce na výrobu a výrobní firmy?

články >>

 

Komplexní svět eIDAS

O nařízení eIDAS již bylo mnoho řečeno i napsáno. A proto jediné, o čem...

články >>

 

Trendy v CRM

Systémy pro řízení vztahů se zákazníky (CRM) prochází v posledních letech výraznou změnou. Zatímco dříve...

články >>

 

Příručka úspěšného IT manažera

Dnes je řada IT manažerů opomíjena. Úspěšní bývají brouci Pytlíci a Ferdové...

články >>

 
Partneři webu
Dialog 3000Skylla
IT SYSTEMS 9/2020 , Trendy ICT

Digitální dvojčata - trend budoucnosti

Michal Ukropec


INFOTECHKoncept digitálního dvojčete vznikl již počátkem devadesátých let, takže není vůbec nový. Za skoro 30 let jeho existence se proto vyvinulo několik interpretací, co to vlastně digitální dvojče je. Zatímco pro někoho jsou to čistě jen data uložená někde v databázi nebo v souborovém systému, pro jiného je to BIM model (Building Information Management), pro dalšího simulační software výrobních procesů, tak pro nás je to live sběr a 3D vizualizace dat. Který koncept je „správný“, je těžko říci, protože velmi záleží na účelu a použití ‒ jednou dává lepší smysl jeden koncept, jindy druhý. V každém případě se všichni shodují na tom, že se jedná o digitální kopii jakéhokoliv objektu, ať už je jím cokoli ‒ město, budova, stroj, či lidské srdce.


Jsou to data?

Myšlenka, že digitální dvojče jsou data o daném objektu, je lákavá svým zjednodušením, avšak v takovém případě by digitálním dvojčetem byla každá databáze ERP systému, pokladní systém se skladovým hospodářstvím, či JSON soubor, který by tento objekt popisoval. Takže je to možná interpretace, ale svět je už dnes dál, aby se omezoval pouze na čistá data. Tato data mohou obsahovat všechny důležité informace o daném objektu, jenže lidský mozek není stroj a naše schopnost interpretovat data je dána mimo jiné i jejich vizualizací. Takže pokud někomu dodáme Excel se všemi daty, který má 20 MB, tak sice dostal „digitální dvojče“, ale moc jsme mu nepomohli ‒ ta data je třeba použitelným způsobem vizualizovat.

Je to BIM model?

Stavební firmy pomalu, ale jistě přecházejí od 2D plánování budov k různým BIM systémům, ve kterých je možné budovu naplánovat v 3D se všemi detaily. Od stěn, vody, plynu, topení, klimatizace, kabeláže, až po poslední zásuvku či sprinkler protipožárního systému. Architekti a inženýři tedy mají k dispozici nástroje, ve kterých vypracují komplet celou dokumentaci k budově, která slouží během celé stavby k její kontrole, plánování apod. Jak to však v životě bývá, změny, které na stavbě nastanou, se již často do BIM modelu neaplikují a poté se na něj nedá spolehnout. Není to samozřejmě chyba systému, ale je třeba si být toho vědom, že v určitém okamžiku se model od reality začne lišit.

Je to simulace?

Dlouhou dobu byl průmysl postaven na premise, že inženýři proces naplánují a tento bude podle plánu probíhat. Jen těžko je něco vzdálenější pravdě. Proces, který i když je sebelépe naplánován, neprobíhá podle plánu ‒ a je jedno, jestli ho vykonávají stroje, nebo lidé. Zatímco stroje mají problémy s kvalitou materiálu či kalibrací parametrů, lidé na tom nejsou lépe ‒ únava, docházka, nemoci, disciplína, celkově nízká motivace. Simulace tedy fantasticky pomůže v přípravě, ale dvojče reality to určitě není.

Jak může pomoci integrace

Je běžné, že firmy mají data v různých informačních systémech, protože ještě nedávno nikdo neuvažoval nad tím, že by bylo rozumné je mít všechna pod jednou střechou ‒ však co má společného účetnictví s náklady na logistiku, odpadovým hospodářstvím a kvalitou lisovny, že? Pokud nad tím i uvažovali, problémem mohla být cena takových řešení a jejich složitá implementace. Koupit jediný systém, který vyřeší vše od nákupu materiálu, přes výrobu, mzdy, sklad, obchod až po expedici, skutečně není jednoduché. Dnes je však již situace jiná a pro manažerská rozhodnutí v reálném čase je potřebné data skutečně dostat do jednoho systému a tato adekvátně vizualizovat.

Aby bylo možné hovořit o skutečném digitálním dvojčeti, je třeba zobrazit všechna data v reálném čase. Možnosti integrace dnes a před pár lety se nedají srovnat ‒ data lze získávat nejen z existujících informačních systémů o procesech (skladové zásoby, OEE strojů a zařízení, objednávky či dodávky), ale také přímo z PLC (OK/NOK kusy, různé alerty), či různých IoT zařízení ‒ senzorů monitorujících prostředí, teploty, vlhkosti, hluk, kvalitu ovzduší apod. Významnou část tvoří lokační data z různých RTLS (real-time location services) řešení postavených na Bluetooth, umělé inteligenci, RFID či UWB.

Samostatnou kapitolou je právě využití umělé inteligence jako datového zdroje digitálního dvojčete. Umělá inteligence totiž není jen analýza numerických dat a odhad budoucího vývoje, ale také např. analýza obrazu. Z obrazu lze vyčítat data o různých procesech ‒ o kvalitě, objemu, množství apod. Tato data nejsou v ničem odlišná od dat produkovaných jinými systémy.


Obr. 1: 3D digitální dvojče zobrazující data v reálném čase

3D live data kdekoli na světě

Většina digitálních dvojčat zmíněných na počátku nabízí vizualizaci v reálném čase na stolních počítačích ‒ na mobilní zařízení se velmi nemyslelo, výjimkou mohou být některé BIM systémy. Avšak smartphone je dnes zařízením, které nabízí dostatečně velkou pracovní plochu a rychlý internet, takže manažer by neměl být omezen na sezení u počítače. Digitální dvojče patří definitivně do mobilu, aby měl uživatel data k dispozici bez ohledu na to, kde se právě nachází. To, co si lidé myslí, že existuje jen ve filmu, je možné používat již dnes ‒ technologie na to jsou k dispozici. Pokud má firma několik provozů, digitalizované mohou být všechny a manažer si jen přepne, který provoz chce vidět. A nezáleží na tom, zda se nachází v Hradci Králové, nebo v Číně. Snaha o standardizaci sběru a vizualizaci takových dat je vidět v mnoha globálních firmách, protože zápasí právě s roztříštěností systémů a potřebují data sjednotit.


Obr. 2: Digitální dvojče na mobilním zařízení

Nakonec nejen továrna

V článku se sice zaměřuji o něco více na sektor výroby, avšak využití najdou digitální dvojčata i ve facility managementu ‒ výrobní firmy totiž mají i kanceláře. Sběr a vizualizace environmentálních dat je téma, které má v dnešní době rostoucí význam. Návrat do kanceláří je pro mnohé firmy problematický ‒ potřebují měřit jejich využití, případně kvalitu prostředí a bez digitálního dvojčete je sběr dat složitý a často řešen pouze manuálně. Vyhodnocování dat o prostředí jednak pomáhá správci a majiteli budovy s managementem energií, topením, či chlazením, a stejně tak firmám s prostory využívajícími je k zajištění co nejlepšího pracovního prostředí pro své zaměstnance. Díky takovým datům dovedou firmy své prostory využívat efektivně ‒ vědí totiž, kolik lidí se reálně kdy v prostoru nachází, a podle toho mohou posoudit, kolik prostoru skutečně potřebují, a nepronajmout si prostor, který je následně nevyužitý.


Obr. 3: Vizualizace environmentálních dat a polohy zaměstnanců v digitálním dvojčeti kanceláří

Přínosy speciálně v dnešní době

Live data o vzdálených lokacích dnes dostala ještě větší význam, než měla před pár měsíci. Zatímco před rokem se chodilo pravidelně na různé audity po celém světě, dnes je s tím problém. A to nejen kvůli uzavřeným hranicím, ale i kvůli času a cestovním nákladům. Pokud má firma desítky závodů, má pro ni nesmírný přínos, když vidí běh výroby, logistiky či skladu v reálném čase na mobilním zařízení. Najednou není třeba cestovat tisíce kilometrů, aby člověk zjistil, co se v dané fabrice děje právě teď. Už není třeba dívat se do 2D layoutů, ve kterých se management nemusí vyznat, ale vidí realistický 3D model se všemi daty z fabriky kdekoli na světě.

Budoucnost

Budoucnost využití digitálních dvojčat však nekončí jen 3D vizualizací. Dvojče nemůže být jen tváří, musí nabízet více. Když jsou již data pod jednou střechou, je možné začít hledat mezi nimi takové vztahy, které nejsou běžně viditelné. Zde má prostor opět právě umělá inteligence, pomocí které lze tyto vztahy hledat, pojmenovávat a následně podniknout akce, které fungování firmy pomohou jít dál. To je budoucnost, kam to má všechno směřovat. Sběr ‒ analýza ‒ predikce.

Michal Ukropec Michal Ukropec
Autor článku je jednatelem společnosti INFOTECH, s. r. o. Michal Ukropec vystudoval Ekonomickou univerzitu v Bratislavě, avšak již během studia se věnoval vývoji zakázkového softwaru, což v roce 1999 vyvrcholilo založením INFOTECHu. V roce 2014 založil v rámci firmy divizi lokalizačních řešení pro použití v interiéru, která se stala středoevropským lídrem v oblasti digitálních dvojčat, RTLS řešení a nástrojů pro management logistiky velkých průmyslových závodů.
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

Úsměv namísto podpisu a robot na místě prodavače

IT Systems 11/2020V novém vydání IT Systems se věnujeme trendům v digitalizaci bankovnictví a finančního sektoru, který je sice vnímán jako velmi konzervativní odvětví, ale ve vztahu k informačním technologiím patří naopak mezi ty nejprogresivnější. Tlak konkurence i nebankovních institucí a požadavky zákazníků totiž nutí celé odvětví, aby přijímalo nejnovější technologie.