Bosch Digital Twin Industries opracował uniwersalnego cyfrowego bliźniaka do zintegrowanego zarządzania wydajnością aktywów (Integrated Asset Performance Management IAPM). Rozwiązanie wykorzystuje przetwarzanie na brzegu sieci do analityki opartej na sztucznej inteligencji (Edge AI).
Firmy przemysłowe stoją przed wyzwaniem, jakim jest rosnąca skala oraz złożoność urządzeń i środowisk, w których pracują. Nieuchronnie podnosi to ryzyko awarii, nieplanowanych przestojów lub spadku efektywności.
Bosch Digital Twin Industries stworzył rozwiązanie do zarządzania aktywami, które jest proste do wdrożenia i integracji z istniejącymi systemami monitorowania oraz uniwersalne i łatwe do przystosowania do specyfiki różnych branży.
Rozwiązanie typu cyfrowy bliźniak stworzone w Bosch to kompleksowy system, który:
- Monitoruje i optymalizuje działanie fizycznych aktywów przemysłowych poprzez tworzenie ich cyfrowych modeli;
- wykorzystuje Edge AI do natychmiastowej analizy danych, co pozwala na przewidywanie awarii i planowanie konserwacji;
- jest dostępny dla szerokiego grona odbiorców – od dużych przedsiębiorstw produkcyjnych po operatorów infrastruktury;
- wyróżnia się elastycznością, interaktywnością i skalowalnością.
W realizacji tego rozwiązania kluczową rolę odgrywa firma HPE, która dostarcza niezbędną infrastrukturę sprzętową i narzędzia analityczne, umożliwiające szybkie wdrożenie i integrację oraz późniejsze niezawodne działanie systemu w wymagających środowiskach przemysłowych.
Cyfrowy bliźniak „z pudełka”
Cechą rozwiązania typu „digital twin-in-a-box” (cyfrowy bliźniak “z pudełka”) jest łatwe tworzenie i wdrażanie modeli cyfrowych aktywów. Użytkownicy mogą szybko uruchomić system, monitorować urządzenia i korzystać z predykcyjnych analiz, które informują o potrzebie konserwacji czy wymiany części.
Cyfrowy bliźniak Boscha ma charakter uniwersalny i może znaleźć zastosowanie zarówno np. w przemyśle wydobywczym, gdzie krytycznym elementem procesu są przenośniki górnicze, jak i w energetyce, pozwalając na całościowe zarządzanie sferą wytwarzania i dystrybucji energii z różnych źródeł.
System nie tylko monitoruje stan maszyn, ale także „rozmawia” z użytkownikiem – na przykład, przewiduje, jakie części zamienne będą potrzebne w ciągu najbliższych 30-60 dni. To pozwala na planowanie konserwacji z dużym wyprzedzeniem, co znacząco redukuje ryzyko niespodziewanych awarii.
Wykorzystanie w rozwiązaniu serwera na brzegu sieci pozwala na uniezależnienie się od łączności z chmurą. Zwiększa to zdolność rozwiązania do działania w dowolnym miejscu. To czyni je przydatnym dla firm zarządzających rozproszonymi zasobami w odległych lub słabo skomunikowanych lokalizacjach. Te cechy są także szczególnie ważne dla klientów infrastruktury krytycznej, którzy nie mogą przenieść się do publicznej chmury obliczeniowej.
Dlaczego Bosch zastosował podejście Edge AI?
Rozwiązanie korzysta z sztucznej inteligencji na brzegu sieci (Edge AI). Przetwarzanie danych oraz wykonywanie algorytmów sztucznej inteligencji dokonuje się na urządzeniach blisko źródła danych, bez konieczności przesyłania danych do centralnego serwera lub chmury. Dane są analizowane i interpretowane lokalnie, na urządzeniach końcowych, np. czujnikach, kamerach, smartfonach, serwerach brzegowych.
Dzięki temu system reaguje niemal natychmiast, unikając opóźnień charakterystycznych dla architektur chmurowych. Ma to kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich, jak systemy bezpieczeństwa, autonomiczne pojazdy czy systemy przemysłowe.
W oczywisty sposób wpływa to także na zmniejszenie obciążenia sieci. Ponieważ nie wszystkie dane są przesyłane do centralnych serwerów, zdecydowanemu obniżeniu ulegają koszty związane z przesyłem danych. Przetwarzanie danych lokalnie zapewnia także lepszą ochronę wrażliwych informacji.
Warto dodać, że rozwiązania oparte na Edge AI mogą być łatwo skalowane w miarę wzrostu liczby urządzeń lub rozwoju nowych aplikacji, bez konieczności rozbudowy centralnej infrastruktury chmurowej.
Edge AI znajduje zastosowanie w przemyśle, do monitorowania stanu maszyn i systemów produkcyjnych w czasie rzeczywistym, co umożliwia predykcyjną konserwację i redukcję nieplanowanych przestojów. W przyszłości Edge Ai będzie podstawą organizacji transportu dla pojazdów autonomicznych, które muszą reagować natychmiast na zmieniające się warunki drogowe, bez opóźnień związanych z komunikacją z centralnym serwerem. Cały Internet Rzeczy także będzie domeną Edge AI, ponieważ inteligentne czujniki i urządzenia domowe, analizując dane “na miejscu”, będą szybciej podejmować decyzje (np. w systemach zarządzania energią).
Jednolity fundament technologiczny od HPE
Firma HPE (Hewlett Packard Enterprise) odegrała kluczową rolę w budowie rozwiązania, dostarczając nowoczesną infrastrukturę sprzętową oraz oprogramowanie analityczne. HPE zapewnia wszystkie elementy składające się na środowisko działania cyfrowego bliźniaka Bosch. Jednolity stos technologiczny stanowi gwarancję stabilności i efektywności działania rozwiązania.
Jako podstawowa platforma sprzętowa wykorzystywane są serwery HPE ProLiant DL380 Gen11, ze względu na zapewnienie odpowiednio wysokiej wydajności i niezawodności, nawet w trudnych warunkach przemysłowych.
Do analityki zastosowano rozwiązanie HPE Ezmeral Unified Analytics Software, zaawansowany pakiet oprogramowania umożliwiający przetwarzanie i analizę danych w czasie rzeczywistym. Służy ono do realizacji funkcji predykcyjnych systemu.
Rozwiązania sieciowe HPE Aruba zapewniają środowisko o odpowiednich parametrach elastyczności i stabilności połączeń, zarówno w komunikacji przewodowej, jak i bezprzewodowej. Jest to niezbędne w rzeczywistych warunkach, w których przyjdzie pracować cyfrowym bliźniakom, bowiem instalacje przemysłowe są rozproszone i różnorodne.
“HPE buduje drogę, a my tworzymy pojazdy, które po niej jeżdżą – nasze oprogramowanie cyfrowego bliźniaka działa dzięki niezawodnym rozwiązaniom HPE, które umożliwiają dostarczanie predykcyjnej inteligencji w czasie rzeczywistym” — podsumował współpracę Prahallad CR, szef działu technologii i innowacji w Bosch Digital Twin Industries.
Materiał powstał we współpracy z HPE