En digital dubbelgångare
Den digitala tvillingen är en av de viktigaste innovationerna för morgondagens leveranskedjor. Vilka grundtekniker bygger den på? Och vad innebär den för de dagliga uppgifterna inom logistikbranschen? Framtiden ser ljus ut.
Digitala tvillingar är den virtuella speglingen av en fysisk verklighet. De data som tvillingen baseras på samlas in och visualiseras automatiskt – och helst i realtid. Verkliga och virtuella versioner är hela tiden uppkopplade mot varandra och ska helst också samspela.
En digital tvilling kan representera enskilda objekt som maskiner, fordon eller byggnader, såväl som hela processer – till exempel i produktionslinjer, på lager eller till och i med interkontinentala transportnätverk. Inom logistiken registrerar och visar digitala tvillingar främst objektens aktuella rumsliga position och status i ett definierat område.
Dessa digitala återgivningar av verkligheten har möjliggjorts av tillgången till alltmer kraftfull och kostnadseffektiv elektronisk sensorteknik. Små, energieffektiva elektroniska mikrosensorer registrerar automatiskt temperatur, hastighet, hur ljuset faller och andra förhållanden i realtid. Olika lokaliseringsmetoder baserade på radiosignaler kan också användas för att bestämma objektens position – det kan handla om privata lokala sändare i byggnader och depåer eller på offentliga platser via mobilmaster och satellitsignaler. Antalet tillgängliga radiobaserade tekniker har ökat stadigt under de senaste åren, där de mest kända exemplen bland annat är RFID, Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN, 4G / 5G och GPS.
Under de senaste åren har en annan viktig basteknik för digitala tvillingar blivit etablerad: optiska system som kombinerar bild- och videoinspelning med programvara baserad på maskininlärning. Baserat på dessa bilddata kan systemen inte bara identifiera ett enskilt objekt, utan kan också tillämpa ytterligare logik för att beräkna objektets position i rummet, dess storlek och till och med dess egenskaper. På platser där det är svårt eller omöjligt för kameror att registrera omgivningen kan företag välja tvådimensionella koder som QR eller Data Matrix (DMC). De stora mängder data som genereras vid analys av bilder och video samt den bearbetningshastighet som krävs hanteras normalt av kraftfulla grafikkort. Allt oftare bearbetas data direkt vid den optiska skanningsenheten eller på en server på plats (edge computing). Detta innebär att endast en liten mängd data behöver överföras vid uppkopplingen – eller när de verkliga och virtuella versionerna, i idealfallet, samspelar.
Synliggör fel
Den första fördelen med en digital tvilling är realtidsvisualiseringen av tillstånd för objekt och processer. Med denna transparens blir det exempelvis möjligt att synliggöra fel direkt så att de kan åtgärdas snabbare. Det påverkar tids- och kvalitetsaspekter i leveranskedjor positivt. På några sekunder kan företag identifiera den punkt där en defekt maskin behöver underhåll eller där en process sannolikt kommer att misslyckas. Man kan då direkt vidta lämpliga åtgärder. En digital tvilling gör manuella processer för datainsamling och dataanalys föråldrade.
Digitala tvillingar är den virtuella speglingen av en fysisk verklighet.
Med preskriptiv analys utökas den digitala tvillingens tillämpningsmöjligheter ytterligare. Detta verktyg använder den digitala tvillingens realtidsdata för att simulera och utvärdera framtida tillstånd och händelser. Det gör att den automatiskt kan visa förslag som gör att man kan undvika oönskade tillstånd. Den kan också automatiskt fatta beslut för att utesluta sådana händelser helt och hållet. I kombination med äldre data och intelligenta algoritmer kan preskriptiv analys användas inom transportlogistik för att stödja exempelvis fordonsplanering.
En digital tvilling gör det också möjligt för människor att fjärrstyra objekt, till exempel styra fordon på långt avstånd i komplexa miljöer. Med hjälp av en virtuellt genererad 3D-miljö baserad på data från den digitala tvillingen kan man få en optimal bild av en plats på distans och styra en lastbil från en anläggning. Inom logistiken kan den här funktionen användas som en reservlösning för självkörande fordon. Samma teknik kan också användas för att utbilda människor och träna AI-algoritmer. Inte minst kan extrema situationer ”läras in” med små insatser och utan risk för människor.
Digitala tvillingar hos DACHSER
Under de senaste åren har DACHSER utvecklat och implementerat två överlappande digitala tvillingar. En av dem visualiserar processerna i det europeiska transportnätet för vägtransport: företaget utvecklade en speciell telematikplattform som kartlägger positionen och ankomsttiden för över 10 000 växelflak och trailers i nästan realtid. Detta förenklar schemaläggningen. Specialutvecklade solenergidrivna radiomoduler med 5G/LPWAN och GPS-positionering utgör grundtekniken. En annan digital tvilling har skapats i samarbete med @ILO (Advanced Indoor Localization and Operations) för DACHSERs transitterminal. Här kan de första pilotsystemen automatiskt identifiera, lokalisera och mäta leveranser och marktransporter i realtid. Relevanta data görs tillgängliga för medarbetare på terminalen via skärmar och monitorer. Den basteknik som används här är optiska skanningsenheter i kombination med DMC.
Digitala tvillingar erbjuder en viktig ny datagrund för framtida styrning, optimering och kvalitetssäkring av logistikprocesser.
