Итальянский производитель элитных кофемашин со столетней историей Gruppo Cimbali воспользовался цифровыми двойниками, чтобы фактически отказаться от физических прототипов и заложить основу для создания подключенного к IoT продукта как услуги. Клиенты кофейни, скорее всего, не уделяют особого внимания эспрессо-машине, на которой бариста готовит их утренний кофе. Но по факту, это чудо техники, в котором ретро-дизайн сочетается с передовыми цифровыми технологиями. Это кофе машина, в процессе создания которой было использовано цифровое моделирование.
До внедрения системы цифровых двойников Gruppo Cimbali уже давно применяла ПО для компьютерного проектирования и контроля жизненного цикла продукции. Компания одной из первых в своей индустрии удалось дополнить свои машины, подключенные к Интернету через Wi-Fi, системами телеметрии и представления данных.
С помощью сети IoT собирается информация о приготовленном на автомате напитке и заносится в базу данных. Анализ качества напитков дает пользователям возможность улучшить процесс ежедневного управления автоматами. До этого изготовитель моделировал работу механических частей, но не имел возможности смоделировать ряд важных функций эспрессо-машины, например, теплопередачу и напор воды. Основная цель моделирования цифрового двойника заключалась в оценке функциональных характеристик всей системы, в том числе термодинамики, электрики и управления.
Эти физические свойства являются не простыми. Для приготовления идеального кофе важно обеспечить правильный баланс между температурой и давлением воды, а это зависит от разработки точных механических деталей, контролирующих теплообмен между ними. Производственная мощность полностью автоматической машины LaCimbali S60 – 600 чашек в день, и каждая чашка кофе должна быть идеальной.
Компания-производитель была крайне заинтересована в применении цифрового двойного моделирования для сбора и анализа данных по энергосбережению, по числу циклов, которые может совершить машина, и по температурным режимам, которые могут быть достигнуты. Данные показатели влияют на то, как долго клиент ожидает свою чашку кофе, а это сказывается на общем впечатлении покупателя. До создания цифрового двойника для тестирования тех или иных параметров использовался принцип "проб и ошибок". Но благодаря виртуальной модели появилась возможность воспроизвести множество комбинаций, чтобы в конечном итоге выбрать наиболее оптимальную конфигурацию. Благодаря этому Gruppo Cimbali удалось уменьшить сроки проектирования новых моделей в линейке Faema на 30-40%.
Объединение виртуальных и физических технологий
Самой главной задачей при создании цифровых двойников оказалось формирование новой культуры: инженерам, привыкшим работать с физическими прототипами, необходимо было убедить их в том, что они могут довериться моделированию цифрового двойника.
К концу 2022 года компания хотела бы внедрить цифровые двойники в облаке, чтобы сделать их доступными для клиентов. Доступность цифровых двойников также поможет специалистам по сервисному обслуживанию на месте проанализировать информацию, собранную на физической машине, в сравнении с информацией, которая хранится в облаке. Прогнозирующий анализ поможет прогнозировать сервисные вызовы и поломки машин. В перспективе компания также планирует предложить продукт как услугу, что даст возможность воспользоваться преимуществами подключения IoT.
Руководство Gruppo Cimbali полагает, что цифровые двойники - это успех, так как сократилось время выхода продукта на рынок, улучшилось его качество, эффективность процесса контроля. Потребитель должен воспринимать это скорее как помощь в работе инженеров, чем как их замену.
