Tänk att kunna sitta i ett kontrollrum och titta på en datormodell över bolagets hela fjärrvärmenät. Den uppdateras i realtid med tryck och temperaturer i olika delar av nätet, siffror från produktionsanläggningen, mätdata från kunderna, utomhustemperatur med mera. Dessutom går hela modellen att pausa och spola bakåt i tiden, eller för den delen att spela framåt i olika möjliga scenarier.
Det här är ett exempel på hur digitala tvillingar kan användas – en av de tekniker som är på frammarsch till följd av den allt billigare datakraften. Digital tvilling går ut på att skapa en digital kopia av något föremål eller system med sin tillhörande miljö. Kopian ska väga samman riktiga realtidsdata från många olika källor, genom att användaren kopplar upp sina databaser mot programmet.
Tekniken som används är delvis densamma som i datorspel – och vissa digitala tvillingar, som tar in ett stort antal datakällor från det som kopieras, kan vara väldigt verklighetstrogna. Det kan exempelvis gå att vandra runt i en virtuell fabrik samtidigt som man kan få fram realtidsvärden från dess olika komponenter och system, som kontinuerligt förses med data från den verkliga anläggningen. Om en maskin till exempel beter sig på ett visst sätt i den verkliga fabriken ska den samtidigt göra det i den digitala tvillingen.
Det går att testa eventuella ändringar i ett system utan att behöva göra dem på riktigt.
Andra digitala tvillingar, som enbart mäter några viktiga parametrar av ett objekt eller system, ser mer abstrakta ut. Men principerna är desamma. Elin Uppström, forskare inom digitalisering på Uppsala universitet, menar att det finns två huvudsakliga poänger med att använda digitala tvillingar.
– Först och främst är det en stark kommunikationsplattform. Även om en organisation redan har all data sedan tidigare blir det en helt annan sak om du sammanställer den i en enda modell istället för att ha den utspridd på en massa olika ställen. Det är också en stor fördel att kunna visualisera data, säger Elin Uppström.
Hon menar att när data kan ses visuellt i verkliga sammanhang och i relation till varandra blir det betydligt enklare för människor att upptäcka nya samband och förbättringsmöjligheter.
– Data blir mycket enklare att ta till sig. Man säger numera att ”data is the new oil” och det stämmer till viss del också. Men precis som råolja så är rådata inte särskilt användbar. Det är ju bara siffror i en databas. Du behöver raffinera den för att få ut potentialen. Och digital tvilling är ett sätt att göra detta.
En annan möjlighet med digitala tvillingar är att det går att testa eventuella ändringar i ett objekt eller system utan att behöva göra dem på riktigt. En välkonstruerad digital tvilling ska nämligen reagera liknande på förändringar som det verkliga objektet.
I energibranschen befinner sig tekniken ännu i startgroparna. Det svenska företaget Nowa Progress är emellertid ett av bolagen som arbetar med att kommersialisera tekniken. I deras fall i första hand för värmebranschen. Idén är att tillsammans med samarbetspartnern Digital Tvilling tillhandahålla en plattform som är specialanpassad för digitala tvillingar inom fjärrvärme, som därefter kan skräddarsys för individuella kunders ändamål och behov utan att behöva bygga allt från grunden i varje nytt projekt.
– Tekniken har mognat nu. Vi har insyn i projekt inom alltifrån järnvägar och vindkraftverk till en turbinfabrik i Tyskland där man använder digitala tvillingar. Vi ser stor potential för värmebranschen och för samtal med flera bolag, säger Björn Gustafsson, konsult på Nowa Progress.
Han menar att tekniken kan användas för både produktion och värmedistribution, till exempel för att bättre kunna upptäcka fel och förbättringsmöjligheter.
– Säg att du till exempel hittar en överhettning i en viss del av anläggningen som du inte kan förklara. Med en digital tvilling kanske du lägger märke till, vänta, vi har ju den där maskinen som faktiskt står rätt nära. Hur ser värdena i de omkringliggande objekten ut om vi samtidigt simulerar att maskinen körs på högvarv?
– Sådant blir enklare att upptäcka än om du står fysiskt i anläggningen och bara ser höljen, eller om du å andra sidan bara läser siffror från en datorskärm, säger Björn Gustafsson.
Andra användningsområden i värmebranschen är produktionsplanering och produktionsoptimering.
– Bränslet och dess kvalitet påverkar vilka inställningar du bör ha i pannan, men det påverkas även av hur effektivt ditt fjärrvärmenät är och hur avkylningen hos dina kunder ser ut, säger Björn Gustafsson och fortsätter:
– Dessa parametrar sitter inte ihop idag. Men genom att bygga ihop data i en digital tvilling blir det enklare att se hur produktion, värmedistribution och kunder samverkar med varandra och även att räkna på vad förändringar innebär lönsamhetsmässigt.
Det finns värden att hämta även i betydligt mindre satsningar. Digitala tvillingar kan exempelvis användas för att öva innan revisioner, så att kraftverkens avstängningstid kan minimeras. Elin Uppström håller med om värdet i att börja smått.
– De flesta bolag lär nog börja i liten skala och därefter bygga större och större, säger Elin Uppström.
Hon menar att det viktigaste för att kunna sätta igång är att organisationen har bra och strukturerade data. I det avseendet förefaller inte digital tvilling skilja sig från mycket annan digitalisering. Däremot menar Elin Uppström att kompetensen som krävs är lite annorlunda.
– Det är inte riktigt som vanlig programmering utan det krävs mer kunskap om ontologier och semantik. En slags modelleringskompetens som hittills varit mer vanlig inom forskarvärlden än i IT-branschen, säger Elin Uppström.
Linus Olin
