Digitale tvillinger skal gøre fremstillingsindustrien mere robust over for uforudsete begivenheder

I seks lange dage i marts 2021 lå det 400 meter lange containerskib Ever Given på tværs i Suezkanalen med stævnen boret ind i kanalens sandbred. Den næsten ugelange ufrivillige blokade af en af verdens vigtigste handelsruter kostede verdenshandlen dyrt.

Hændelsen, der kom ovenpå corona-epidemien og under et år før krigen i Ukraine, der begge skabte forsyningsproblemer for europæiske fremstillingsindustrier. Og den fremhæver globale forsyningskæders skrøbelighed over for det, der umiddelbart blot var force majeure, og forsinkelser kostede virksomheder dyrt over hele kloden.

At tackle sådanne udfordringer for virksomheder er det primære fokus for det paneuropæiske forskningsprojekt ACCURATE, der nu samler forskere, små og mellemstore og globale virksomheder samt NGO’er om at gøre industrier mere modstandsdygtige over for uforudsete, pludselige forstyrrelser. Projektet er støttet af EU's rammeprogram for forskning og innovation, Horizon Europe, med 45 millioner kroner (6 millioner euro).

”Uforudsete hændelser som strømafbrydelser, jordskælv, geopolitiske spændinger, krige og skibe på tværs er et kæmpe problem for fremstillingsindustrien i dag, som er afhængige af fri, uafbrudt handel for at holde tandhjulene kørende,” siger lektor Devarajan Ramanujan fra Aarhus Universitets Institut for Mekanik og Produktion, der leder den danske del af projektet.

Han fortsætter:

"Formålet med vores projekt er at simulere virkningen af både naturlige og menneskeskabte forstyrrelser - på hele produktions-økosystemer – i realtid, så virksomheder kan blive mere robuste og få den kritiske støtte, de har brug for i vanskelige situationer for at tilpasse processer og genoprette handelsnetværk og industrielle systemer. Disse aspekter er kritiske for europæiske produktionsvirksomheder, så de kan være på forkant med, hvordan de kommer videre så hurtigt som muligt, og opbygge modstandsdygtige forsyningskæder og samtidig blive mere bæredygtige og cirkulære."

For at realisere ambitionerne skal projektet skabe såkaldte multi-level digitale tvillinger for at danne en fuldstændig simulering af industrielle værdikæder fra den enkelte maskine på gulvet i en fabrik til hele forsyningskæder.

”Disse digitale tvillinger vil give forskerne indsigt i konsekvenserne af en enkelt disruptiv hændelse i en enkelt fabrik for hele værdikæden. Simuleringerne vil blive kombineret til avancerede beslutningsstøtteværktøjer, som kan tages i brug af produktionsvirksomheder og deres forsyningsnetværk for at blive mere robuste”, lyder det fra adjunkt Rami Mansour, Institut for Mekanik og Produktion.

Lektor Jalil Boudjadar fra Aarhus Universitets Center for Digitale Tvillinger, som er ledet af Institut for Elektro- og Computerteknologi, forklarer:

”Der vil altid komme forstyrrelser. Måske en brand i en fabrik et sted. Måske en strømafbrydelse. Måske noget helt lokalt eller mere regionalt som et jordskælv. Ved hjælp af en komplet simulering af systemet kan vi forstå og planlægge disse forstyrrelser på forhånd, så påvirkningen af dem vil være minimal. Vi vil være i stand til at simulere og analysere hændelser samt indbygge modstandskraft i alt fra produktionslinjer til individuelle fremstillingsprocesser. Ydermere vil ACCURATE muliggøre hurtig tilpasning af logistik og produktionsplanlægning for at afbøde virkningen af sådanne varierende eksterne forhold med det formål at opretholde høj bæredygtighed, cirkularitet og effektiv ressourceudnyttelse.”

Han fortsætter:

”Når den uforudsete hændelse sker, kan vores digitale tvillinger-platform hjælpe med til at vurdere indvirkning, samt hvilke muligheder der er for at afbøde påvirkningen og analysere disse muligheder for bedste at finde ud af, hvad omkostningerne er både for produktion, bæredygtighed, miljø, bundlinje og en række andre præstationsindikatorer. På den måde kan vi skabe smarte, indbyrdes forbundne produktionsnetværk.”

Projektet, ACCURATE (Achieving Resilience Through Manufacturing as-a-service, Digital Twins, and Ecosystems), startede i december 2023 og løber i tre år. Projektet er et samarbejde mellem virksomhederne Airbus, Continental, Software Imagination & Vision, Enginsoft, Tronico og DeltaDao, NGO’en Institute of Entrepreneurship Development samt forskningsinstitutionerne Institut Mines-Télécom, Fraunhofer Institute for Industrial Engineering, HWR Berlin og Aarhus Universitet.

På Aarhus Universitet involverer ACCURATE-projektet lektor Devarajan Ramanujan og adjunkt Rami Mansour fra Institut for Mekanik og Produktion og lektor Jalil Boudjadar fra Institut for Elektro- og Computerteknologi.