Taliansky výrobca špičkových kávovarov Gruppo Cimbali so storočnou históriou využil digitálne dvojičky na to, aby sa skutočne zbavil fyzických prototypov a položil základy pre produkt ako službu pripojenú k internetu vecí. Zákazníci kaviarní pravdepodobne nevenujú veľkú pozornosť kávovaru, na ktorom barista pripravuje ich rannú kávu. V skutočnosti je to však zázrak technológie, ktorý spája retro dizajn s najmodernejšou digitálnou technológiou. Je to kávovar, ktorý bol v procese výroby digitálne modelovaný.
Pred zavedením systému digitálneho dvojčaťa spoločnosť Gruppo Cimbali dlho používala počítačom podporovaný dizajn a softvér na riadenie životného cyklu výrobku. Spoločnosť ako jedna z prvých vo svojom odvetví pridala do svojich strojov pripojených na internet prostredníctvom Wi-Fi telemetrické systémy a systémy prezentácie údajov.
Pomocou siete IoT sa zhromažďujú informácie o nápoji pripravenom na stroji a vkladajú sa do databázy. Analýza kvality nápojov umožňuje používateľom zlepšiť každodennú správu výdajného zariadenia. Výrobca predtým simuloval fungovanie mechanických častí, ale nedokázal simulovať niekoľko dôležitých funkcií kávovaru, ako napríklad prenos tepla a tlak vody. Hlavným cieľom modelovania digitálneho dvojčaťa bolo posúdiť funkčné charakteristiky celého systému vrátane termodynamiky, elektrotechniky a riadenia.
Tieto fyzikálne vlastnosti nie sú jednoduché. Na prípravu dokonalej kávy je dôležité dosiahnuť správnu rovnováhu medzi teplotou a tlakom vody, čo závisí od vývoja presných mechanických častí, ktoré riadia prenos tepla medzi nimi. Výrobná kapacita plne automatického kávovaru LaCimbali S60 je 600 šálok denne a každá šálka kávy musí byť dokonalá.
Výrobca chcel využiť digitálne duálne modelovanie na zber a analýzu údajov o úsporách energie, počte cyklov, ktoré môže stroj vykonať, a teplotách, ktoré možno dosiahnuť. Tieto údaje ovplyvňujú, ako dlho zákazníci čakajú na svoju šálku kávy, čo má vplyv na celkový zážitok zákazníkov. Pred vytvorením digitálneho dvojčaťa sa na testovanie rôznych parametrov používal princíp "pokus-omyl". Vďaka virtuálnemu modelu však bolo možné reprodukovať mnoho kombinácií, aby sa nakoniec vybrala najlepšia konfigurácia. Vďaka tomu sa spoločnosti Gruppo Cimbali podarilo skrátiť čas návrhu nových modelov v sortimente Faema o 30-40 %.
Kombinácia virtuálnej a fyzickej technológie
Najväčšou výzvou pri vytváraní digitálnych dvojčiat bolo vytvorenie novej kultúry: inžinierov, ktorí boli zvyknutí pracovať s fyzickými prototypmi, bolo potrebné presvedčiť, aby dôverovali digitálnemu dvojčaťu.
Do konca roka 2022 chce spoločnosť zaviesť digitálne dvojčatá v cloude, aby ich sprístupnila zákazníkom. Dostupnosť digitálnych dvojčiat by tiež pomohla servisným technikom na mieste analyzovať informácie zhromaždené na fyzickom stroji v porovnaní s informáciami uloženými v cloude. Prediktívna analýza pomôže predvídať servisné hovory a poruchy strojov. V budúcnosti plánuje spoločnosť ponúkať produkt aj ako službu, ktorá umožní využívať výhody pripojenia k internetu vecí.
Vedenie spoločnosti Gruppo Cimbali je presvedčené, že digitálne dvojčatá sú úspechom, pretože sa skrátil čas uvedenia výrobku na trh, zlepšila sa kvalita a proces kontroly je efektívnejší. Spotrebiteľ by ho mal vnímať skôr ako pomôcku pri práci inžinierov, než ako ich náhradu.
