12.05.2025
Cyfrowy bliźniak w Balluff
Wywiad z dr Philippe'em Kommą
Cyfrowy bliźniak rewolucjonizuje produkcję przemysłową i rozwój zakładów produkcyjnych. Philippe Komma z Balluff dostarcza informacji na temat tego, jak firmy mogą efektywniej planować i optymalizować swoje maszyny i systemy produkcyjne, jakie korzyści oferują cyfrowe bliźniaki i jakie zmiany będą kształtować przyszłość.
Panie Komma, jak trafił Pan do firmy Balluff? I jakie zajmował Pan stanowiska, zanim skupił się Pan na temacie „Digital Twin”?
Mam już długą historię z Balluff. Dwanaście lat temu rozpocząłem pracę w Matrix Vision, spółce zależnej Balluff GmbH, jako inżynier ds. rozwoju. W Matrix Vision pracowałem jako programista w dziale Smart Vision.
Następnie przyjąłem rolę Product Ownera i byłem łącznikiem między zarządzaniem produktem a zespołem programistów. W tym czasie jednym z moich głównych obszarów zainteresowania były interfejsy komunikacyjne, takie jak REST lub MQTT.
A jak zaangażowałeś się w temat cyfrowych bliźniaków?
Temat cyfrowych bliźniaków był już omawiany jako potencjalny projekt przed moim przyjściem do Balluff. Około półtora roku temu przeszedłem na stanowisko Product Managera w Balluff, gdzie przejąłem projekt cyfrowego bliźniaka.
Termin "cyfrowy bliźniak" jest dziś często używany. Czy mógłbyś wyjaśnić, jak Balluff definiuje ten termin?
Z przyjemnością. Termin "cyfrowy bliźniak" jest obecnie używany dość często i w różnych obszarach automatyki przemysłowej. Dla nas cyfrowy bliźniak ogólnie oznacza cyfrową reprezentację produktu w całym jego cyklu życia - od pierwszego szkicu do zaprzestania produkcji. Może to być na przykład komponent sprzętowy, taki jak nasze urządzenie do odczytu/zapisu RFID Balluff lub kompletny system RFID.
Dla nas, jako producenta komponentów, cyfrowe bliźniaki behawioralne są szczególnie interesujące. Bliźniak behawioralny to model, który wykorzystuje dane wejściowe z różnych źródeł, takich jak polecenia ze sterownika PLC lub dane z tagów RFID przesyłane przez model czujnika. Na podstawie danych wejściowych modelu generowana jest odpowiedź, która odpowiada odpowiedzi fizycznego bliźniaka.
Jakie konkretne korzyści zyskują klienci dzięki cyfrowym bliźniakom?
Wirtualne uruchomienie jest kluczowym przypadkiem użycia cyfrowych bliźniaków. Jednym z celów wirtualnego uruchomienia jest zaprojektowanie i walidacja programów sterowania dla całych systemów produkcyjnych lub maszyn przy użyciu ich wirtualnych obrazów, zanim rzeczywiste systemy lub maszyny będą dostępne.
Pod warunkiem, że zachowanie wirtualnych maszyn i systemów produkcyjnych można dostosować do zachowania ich fizycznych bliźniaków, programy sterujące utworzone w trakcie wirtualnego uruchamiania mogą być używane w rzeczywistej fazie uruchamiania przy niewielkiej lub żadnej adaptacji. Oprócz przyspieszenia programowania sterowania, wirtualne uruchomienie otwiera możliwości wczesnej optymalizacji sekwencji procesów w produkcji.
Czy możesz wyjaśnić, w jaki sposób Balluff oferuje klientom możliwość korzystania z cyfrowego bliźniaka?
Nasze cyfrowe bliźniaki są osadzone w środowisku symulacyjnym. Środowisko symulacyjne jest dostarczane przez naszego partnera, firmę ISG Stuttgart. Nasi klienci mogą teraz korzystać z tej platformy symulacyjnej, aby zintegrować cyfrowe modele zachowania naszych produktów ze swoimi wirtualnymi systemami i maszynami. Wygodny dostęp i prosta integracja cyfrowych bliźniaków jest możliwa za pośrednictwem TwinStore, platformy sprzedażowej podobnej do sklepu z aplikacjami. W przyszłości klienci będą mogli uzyskać bezpośredni dostęp do cyfrowych modeli zachowania produktów, których potrzebują do konkretnych zastosowań. Nie tylko komponenty są reprezentowane jako trójwymiarowe obiekty, ale także ich właściwości, takie jak komunikacja ze sterownikiem PLC. Właściwości te stanowią dodatkowy wymiar w reprezentacji fizycznego komponentu sprzętowego. W związku z tym mówimy o modelach 4D w kontekście bliźniaków behawioralnych.
Jaka technologia stoi za cyfrowym bliźniakiem Balluff?
Nasze cyfrowe bliźniaki to modele oprogramowania oparte na rzeczywistym oprogramowaniu sprzętowym naszych komponentów. Wykorzystując rzeczywisty firmware jako podstawę, zapewniamy, że logiczne zachowanie cyfrowego bliźniaka odpowiada zachowaniu jego fizycznego odpowiednika. Weźmy jako przykład głowicę RFID: może on zapisywać dane do nośnika RFID lub odczytywać dane z nośnika RFID. Cyfrowy model zachowania odwzorowuje to zachowanie wirtualnie, na przykład wysyłając odczytane dane do kontrolera w taki sam sposób, jak prawdziwa głowica. W ten sposób kontroler maszyny myśli, że komunikuje się z rzeczywistym komponentem sprzętowym. Dzięki naszemu całościowemu podejściu możemy wizualizować każdy komponent IO-Link. Połączenie kilku komponentów w wirtualny system umożliwia symulację i weryfikację złożonych procesów i systemów na komputerze.
Czy istnieją konkretne projekty klientów, które pokazują, jak cyfrowe bliźniaki są wykorzystywane w praktyce?
Tak, nasze cyfrowe bliźniaki są już z powodzeniem wykorzystywane przez naszego klienta pilotażowego Teamtechnik. Informacje zwrotne pokazują, że technologia ta oferuje prawdziwą wartość dodaną, ponieważ umożliwia realistyczną symulację procesów maszynowych i jednoczesną redukcję kosztów. Teamtechnik szczególnie docenia fakt, że cyfrowe bliźniaki mogą być używane elastycznie i dostosowane do ich indywidualnych wymagań.
Jakie wyzwania i problemy klientów rozwiązuje ta technologia?
Nasi klienci często stają przed wyzwaniem planowania złożonych systemów tak efektywnie, jak to możliwe i szybkiego ich uruchomienia. Dzięki cyfrowym bliźniakom mogą przetestować interakcję wszystkich zainstalowanych komponentów jeszcze przed fizycznym montażem. Obserwujemy szczególnie duże zainteresowanie wirtualnym uruchomieniem ze strony przemysłu motoryzacyjnego, co również mocno napędza ten obszar.
Firmy takie jak BMW i Daimler wymagają, aby producenci maszyn i systemów dostarczali cyfrowe modele swoich systemów. Te wirtualne systemy są podstawowym warunkiem wstępnym do umieszczenia ich fizycznych odpowiedników na hali produkcyjnej. Bez cyfrowych bliźniaków nasza konkurencyjność ucierpi w wielu projektach w przyszłości.
Czy widzisz jakieś inne potencjalne zastosowania cyfrowych bliźniaków poza klasycznymi zastosowaniami przemysłowymi?
Cyfrowe bliźniaki oferują wiele możliwości, które wykraczają daleko poza symulację procesów produkcyjnych. Na przykład bliźniaki informacyjne umożliwiają różne spojrzenie na ten sam pakiet danych - w zależności od przypadku użycia i odbiorcy informacji. W przyszłości widzę również duży potencjał w interakcji między cyfrowymi bliźniakami a sztuczną inteligencją, na przykład poprzez modele językowe, które ułatwiają klientom wyszukiwanie konkretnych informacji o ich produktach.
Czy był taki moment w Twojej karierze, który wywarł na Ciebie szczególny wpływ i zmienił Twoje spojrzenie na technologię i innowacje?
Pamiętam trzy przełomowe momenty w mojej karierze. Pierwszy miał miejsce w młodości, kiedy odkryłem swoją pasję do programowania - szczególnie w dziedzinie grafiki komputerowej - w czasach, gdy trójwymiarowe sześciany z cieniowaniem Gourauda "uczyły się chodzić" po ekranie. Drugi moment miał miejsce u mojego byłego pracodawcy, BMW Group, gdzie opracowywałem oprogramowanie układowe dla pojazdów. To było fascynujące uczucie siedzieć w pojeździe, którego oprogramowanie pomogłem zaprojektować. Trzeci moment to szybki rozwój technologii sztucznej inteligencji w ostatnich latach, zwłaszcza sztucznej inteligencji generatywnej. Umożliwia to tworzenie treści, takich jak obrazy lub muzyka, na podstawie zaledwie kilku danych wejściowych. Widzę ogromny potencjał w tym, jak może to również wzbogacić komunikację z naszymi klientami w Balluff.
Co motywuje Cię w pracy i co cenisz w kulturze korporacyjnej Balluff?
To, co szczególnie motywuje mnie w mojej pracy, to różnorodność tematów, nad którymi mogę pracować. W dziedzinie Przemysłu 4.0 mogę być bardzo kreatywny i mam dużą swobodę w organizowaniu moich projektów. Chcę również podkreślić kulturę korporacyjną Balluff. Otwarta i przyjazna atmosfera, nawet podczas dyskusji na kontrowersyjne tematy, tworzy świetne środowisko pracy. Jest też wiele okazji do wymiany pomysłów z kolegami oraz klientami, co sprawia, że moja praca jest jeszcze bardziej satysfakcjonująca.
Bardzo dziękuję, za rozmowę oraz za fascynujące spostrzeżenia!
Dziękuję bardzo. Z przyjemnością poruszam ten temat i już nie mogę się doczekać zbliżających się targów SPS, na których zaprezentujemy na żywo nasze rozszerzone portfolio cyfrowych bliźniaków.
