12.05.2025
Digitální dvojče ve společnosti Balluff
Rozhovor s Dr. Philippem Kommou
Digitální dvojče přináší revoluci do průmyslové výroby a vývoje systémů. Philippe Komma ze společnosti Balluff poskytuje informace o tom, jak mohou společnosti efektivněji plánovat a optimalizovat své výrobní stroje a systémy, jaké výhody digitální dvojčata nabízejí a jaký vývoj bude určovat budoucnost.
Pane Kommo, jak jste se dostal ke společnosti Balluff? A jakými etapami jste zde již prošel, než jste se začal zabývat tématem "digitálních dvojčat"?
Se společností Balluff mám již dlouhou historii. Před dvanácti lety jsem začal pracovat ve společnosti Matrix Vision, dceřiné společnosti Balluff GmbH, jako vývojový inženýr. Ve společnosti Matrix Vision jsem pracoval jako vývojář softwaru v divizi Smart Vision.
Poté jsem převzal roli Product Ownera a byl spojovacím článkem mezi produktovým managementem a vývojovým týmem. V té době bylo jedním z mých hlavních zaměření komunikační rozhraní, jako je REST nebo MQTT.
A jak jste se dostal k tématu digitálních dvojčat?
Téma digitálních dvojčat bylo na stole jako koncept již před mým působením ve společnosti Balluff. Před dvěma lety jsem přešel na pozici produktového manažera ve společnosti Balluff, kde jsem převzal a rozvíjel projekt digitálních dvojčat.
Pojem "digitální dvojče" se dnes často používá. Mohl byste vysvětlit, jak společnost Balluff tento pojem definuje?
S radostí. Termín "digitální dvojče" se dnes používá poměrně nadměrně a v různých oblastech průmyslové automatizace. Pro nás digitální dvojče obecně znamená digitální reprezentaci výrobku v průběhu celého jeho životního cyklu - od prvního náčrtu až po ukončení jeho výroby. Může se jednat například o hardwarovou součást, jako je naše čtecí/zapisovací zařízení RFID Balluff, nebo o celý systém RFID.
Pro nás jako výrobce komponent jsou digitální behaviorální dvojčata obzvláště zajímavá. Dvojče chování je model, který využívá vstupy z různých zdrojů, například příkazy z PLC nebo data ze štítků RFID přenášená modelem senzoru. Ze vstupů modelu je generována odezva, která odpovídá odezvě fyzického dvojčete.
Jaké konkrétní výhody zákazníci získávají z digitálních dvojčat?
Klíčovým případem použití digitálních dvojčat je virtuální uvedení do provozu. Jedním z cílů virtuálního uvádění do provozu je navrhovat a ověřovat řídicí programy pro celé výrobní systémy nebo stroje pomocí jejich virtuálních obrazů dříve, než jsou k dispozici skutečné systémy nebo stroje.
Za předpokladu, že chování virtuálních výrobních strojů a systémů lze přizpůsobit chování jejich fyzických dvojčat, lze řídicí programy vytvořené v průběhu virtuálního uvádění do provozu použít ve fázi skutečného uvádění do provozu bez větších nebo žádných úprav. Kromě toho, že virtuální uvedení do provozu přináší programování řízení, otevírá příležitosti pro včasnou optimalizaci procesních sekvencí ve výrobě.
Můžete vysvětlit, jak společnost Balluff poskytuje zákazníkům digitální dvojčata?
Naše digitální dvojčata jsou zasazena do simulačního prostředí. Simulační prostředí poskytuje náš kooperační partner, společnost ISG Stuttgart. Naši zákazníci nyní mohou tuto simulační platformu využívat k integraci digitálních modelů chování našich výrobků do svých virtuálních systémů a strojů. Pohodlný přístup a jednoduchá integrace digitálních dvojčat je možná prostřednictvím TwinStore, prodejní platformy podobné obchodu s aplikacemi na úrovni komponent. V tomto TwinStore budou mít zákazníci v budoucnu přímý přístup k digitálním modelům chování výrobků, které potřebují pro své konkrétní aplikace. Nejenže jsou zde komponenty reprezentovány jako trojrozměrné objekty, ale také jejich vlastnosti, jako je například komunikační chování s PLC. Tyto vlastnosti představují další rozměr v reprezentaci fyzické hardwarové komponenty. V důsledku toho hovoříme o 4D modelech v kontextu behaviorálních dvojčat.
Jaká technologie stojí za digitálním dvojčetem od společnosti Balluff?
Naše digitální dvojčata jsou softwarové modely, které vycházejí ze skutečného firmwaru našich hardwarových komponent. Tím, že jako základ používáme skutečný firmware, zajišťujeme, že logické chování digitálního dvojčete odpovídá chování jeho fyzického ekvivalentu. Vezměme si jako příklad snímač RFID: může zapisovat data do štítku RFID nebo číst data ze štítku RFID. Model digitálního chování toto chování virtuálně mapuje, například tím, že odesílá čtená data do řídicí jednotky stejným způsobem jako skutečný snímač. Tímto způsobem řídicí jednotka stroje myslí a komunikuje se skutečnou hardwarovou součástí. Díky našemu obecnému přístupu můžeme každou komponentu IO-Link vizualizovat jako digitální dvojče - například naše světlo SmartLight, které je pro naše zákazníky velmi zajímavým produktem. Spojení několika komponent do virtuálního uceleného systému umožňuje simulovat a ověřovat složité procesy a systémy na počítači.
Existují konkrétní zákaznické projekty, které ukazují, jak se digitální dvojčata používají v praxi?
Ano, naše digitální dvojčata již úspěšně využívá náš pilotní zákazník Teamtechnik. Zpětná vazba ukazuje, že tato technologie přináší skutečnou přidanou hodnotu, protože umožňuje realisticky simulovat strojní procesy a zároveň snižovat náklady. Společnost Teamtechnik oceňuje zejména skutečnost, že digitální dvojčata lze používat flexibilně a přizpůsobit je jejich individuálním požadavkům.
Jaké výzvy řeší tato technologie pro vaše zákazníky?
Naši zákazníci se často potýkají s výzvou co nejefektivněji naplánovat složité systémy a rychle je uvést do provozu. Díky digitálním dvojčatům mohou otestovat vzájemné působení všech instalovaných komponent ještě před fyzickou montáží. Zejména automobilový průmysl - jakožto hybná síla virtuálního uvádění do provozu - projevuje o toto téma velký zájem.
Společnosti, jako jsou BMW a Daimler, stanovují, že výrobci strojů a systémů musí poskytovat digitální modely svých systémů. Tyto virtuální systémy jsou základním předpokladem pro umístění fyzických protějšků na dílně. Bez digitálních dvojčat bude naše konkurenceschopnost v budoucnu v mnoha projektech trpět.
Vidíte nějaké další možnosti využití digitálních dvojčat kromě klasických průmyslových aplikací?
Digitální dvojčata nabízejí mnoho možností, které dalece přesahují simulaci výrobních procesů. Například informační dvojčata umožňují různé pohledy na stejný balík dat - v závislosti na případu použití a příjemci informací, jako jsou produktoví manažeři nebo vývojáři. Do budoucna vidím velký potenciál také v interakci digitálních dvojčat a umělé inteligence, například prostřednictvím jazykových modelů, které zákazníkům usnadní získávání konkrétních informací o jejich výrobcích.
Byl ve vaší kariéře nějaký moment, který na vás měl zvláštní vliv a změnil váš pohled na technologie a inovace?
Vzpomínám si na tři formativní momenty v mé kariéře. První byl v mládí, kdy jsem objevil svou vášeň pro programování - zejména v oblasti počítačové grafiky - v době, kdy se na obrazovce "učily chodit" trojrozměrné kostky s Gouraudovým stínováním. Druhým momentem bylo působení u mého bývalého zaměstnavatele, společnosti BMW Group, kde jsem vyvíjel firmware pro vozidla. Byl to fascinující pocit sedět ve vozidle, jehož software jsem pomáhal navrhovat. Třetím momentem je rychlý rozvoj technologií umělé inteligence v posledních letech, zejména generativní umělé inteligence. Ta umožňuje vytvářet obsah, jako jsou obrázky nebo hudba, jen na základě několika málo vstupů. Vidím velký potenciál v tom, jak by mohla obohatit i komunikaci s našimi zákazníky ve společnosti Balluff.
Co vás motivuje ve vaší práci a čeho si ceníte na firemní kultuře ve společnosti Balluff?
V mé práci mě motivuje zejména rozmanitost témat, na kterých mohu pracovat. V oblasti Průmyslu 4.0 mohu být velmi kreativní a mám velkou volnost při organizaci svých projektů. Rád bych také vyzdvihl firemní kulturu společnosti Balluff, zejména otevřenou a přátelskou vzájemnou interakci - a to i v případě kontroverzních témat. Tato kultura vytváří atmosféru, ve které lidé rádi pracují. Existuje také mnoho příležitostí k interní i externí výměně nápadů s kolegy a zákazníky a ke společné práci na řešeních, což také obohacuje mou práci.
Děkuji vám, pane Kommo, za zajímavé postřehy!
Moc vám děkuji. Je zábavné toto téma prezentovat a těším se na nadcházející veletrh SPS, kde budeme naživo představovat naše rozšířené portfolio digitálních dvojčat.
