Der Einsatz virtueller Fabriken in Fertigungsunternehmen bietet viele Vorteile, darunter:
Wir haben unsere geschäftlichen Anforderungen wie folgt definiert:
Die letzte Anforderung ist von entscheidender Bedeutung. Eigenständige Simulationsmodelle von Fabriken können zwar nützlich sein, berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die Echtzeitdaten aus der physischen Fabrik. Durch die Verbindung der physischen und der virtuellen Fabrik kann ein digitaler Zwilling erstellt werden, der die tatsächliche Leistung der physischen Fabrik in Echtzeit berücksichtigt. Dies ermöglicht genauere Vorhersagen zur Leistung der Fabrik, was die Entscheidungsfindung und Prozessoptimierung verbessert und eine Fernüberwachung und -steuerung ermöglicht, wodurch Ausfallzeiten reduziert und Reaktionszeiten verbessert werden.
Basierend auf den zuvor festgelegten Geschäftsanforderungen haben wir ein 3D-Modell der Fabrik in einer weit verbreiteten Spiel-Engine, Unity, erstellt. Dieses virtuelle Modell kann mit einem Computer, Tablet oder einem beliebigen Virtual-Reality-Headset visualisiert werden.
Darüber hinaus haben wir vier verschiedene Schaltflächen (rot, weiß, blau und „Stopp“) hinzugefügt, mit denen Benutzer Produktionsaufträge an die physische Fabrik senden oder den Prozess vollständig stoppen können.
Nachdem wir das 3D-Modell erstellt hatten, verbanden wir die physische und die virtuelle Fabrik über MongoDB Atlas. Beginnen wir mit unserer Softwareanwendung für die virtuelle Fabrik. Unabhängig davon, wo Sie sie einsetzen, sei es auf einem Headset oder einem Tablet, können Sie Realm by MongoDB verwenden, um Daten lokal in Unity darzustellen und sie dann mit MongoDB Atlas als zentraler Datenschicht zu synchronisieren. So können wir eingebettete Datenbanken dort einsetzen, wo Ressourcen begrenzt sind, und MongoDB Atlas als leistungsstarke und skalierbare Cloud-Backend-Technologie nutzen.
Und schließlich haben wir zur Gewährleistung der Datensynchronisation und Kommunikation zwischen diesen beiden Komponenten MongoDB Atlas Device Sync eingesetzt, das einen bidirektionalen Synchronisationsmechanismus und Netzwerkhandling bietet.
Nachdem wir nun unsere virtuelle Fabrik eingerichtet haben, werfen wir einen Blick auf unsere physische Fabrik.
In einer realen Fertigungsumgebung können viele der Konnektivitätssysteme in der Fertigung mit MongoDB Atlas verbunden werden, und für diejenigen, die dies nicht nativ tun, ist es sehr einfach, einen Konnektor zu erstellen. Auf der Fertigungsebene können Sie MongoDB so einrichten, dass Sie Ihre Daten lokal analysieren und visualisieren sowie materialisierte Ansichten einrichten können. Auf der Cloud-Ebene können Sie Daten direkt an MongoDB Atlas übertragen oder unsere Cluster-to-Cluster-Sync-Funktion nutzen.
Ein einzelnes IoT-Gerät generiert für sich genommen nicht viele Daten. Mit der steigenden Anzahl von Geräten wächst jedoch auch das Volumen der maschinell generierten Daten und damit die Komplexität der dafür erforderlichen Datenspeicherarchitektur. Die Datenspeicherebene ist oft eine der Hauptursachen für Leistungsprobleme, wenn eine Anwendung skaliert wird. Eine gut konzipierte Datenspeicherarchitektur ist eine entscheidende Komponente jeder IoT-Plattform.
Sobald wir die Daten modelliert und die Konnektivität hergestellt haben, besteht unser letzter Schritt darin, ereignisgesteuerte Analysen auf unserer modernen Datenbank durchzuführen. Wir haben Computer Vision und KI eingesetzt, um den Bestandsstatus in der physischen Fabrik zu analysieren, und dann Benachrichtigungen an die virtuelle Fabrik gesendet. Wenn der Benutzer versucht, ein Teil in der virtuellen Fabrik zu bestellen, das nicht vorrätig ist, erhält er sofort eine Benachrichtigung von der physischen Fabrik. All dies wird durch MongoDB Atlas und seine Konnektoren zu verschiedenen KI-Plattformen ermöglicht
Wenn Sie mehr erfahren möchten, bleiben Sie dran für Teil 2 dieser Blog-Reihe, in dem wir uns eingehend mit den technischen Überlegungen zu diesem letzten Schritt befassen werden.
Durch Investitionen in eine virtuelle Fabrik können Unternehmen ihre Produktionsprozesse optimieren, die Qualitätskontrolle verbessern und kostengünstige Tests durchführen, was letztlich zu einer Steigerung der Effizienz und Innovation in der Fertigung führt.
MongoDB ist mit seinen umfassenden Features und Funktionen, die den gesamten Lebenszyklus von Fertigungsdaten abdecken, gut positioniert, um virtuelle Fabrikfunktionen für die Fertigungsindustrie zu implementieren. Diese Funktionen versetzen MongoDB in die einzigartige Lage, die digitale Transformation von Fertigungsunternehmen zu beschleunigen.