• Ставка на полувагон
    %
    руб./сут.
  • Индекс качества II КВАРТАЛ 2021Г. - 64 баллa
  • Финансы USD ЦБ РФ 71.99 -0.3 EUR ЦБ РФ 83.12 -0.48
    BTC 53969.65 usd BTC 3878259.05 rub
+7 (812) 418-34-95 Санкт-Петербург       +7 (495) 984-54-41 Москва
02.09.2021 16:02:56
Разное / Комментарии
РЖД-Партнер

Джекил и Хайд цифрового мира

Впервые о цифровых двойниках (digital twin, DT) заговорили в 2011 году в НАСА. Как рассказал генеральный директор IT-компании Omega Алексей Рыбаков, тогда стояла проблема поиска эффективных методов прогнозирования поведения воздушного судна в сложных ситуациях. Развитие технологий машинного обучения позволило реализовать теорию о цифровых двойниках на практике примерно с 2015 года.
Джекил и Хайд цифрового мира

С этого момента концепция цифровых двойников существенно расширилась и вошла в бизнес-индустрию. Ее основное преимущество заключается в синхронном отражении всех изменений реального состояния и рабочих условий в точной цифровой копии. Для сбора актуальных данных применяются сотни и тысячи датчиков, подключаемых по технологии интернета вещей (IoT). Именно интернет вещей как новая базовая технология обеспечил появление понятия умного производства.

Чаще всего использование цифровых двойников практикуют компании промышленного сектора, нефтегазовой отрасли, энергетики и строительства, перечисляет директор департамента Digital «Т1 Консалтинг» Дмитрий Макаров. Но постепенно преимущества этой технологии открывают и игроки других бизнес-сфер, например ритейла. Поскольку сегодня цифровой двойник не ограничен только начальными данными, а может динамически обновлять информацию, получая сведения с датчиков IoT, технология позволяет прогнозировать и моделировать различные процессы в реальных условиях.

Цифровых двойников используют по большей части для разработки новой продукции. Они помогают инженерам проверить осуществимость принятых решений по их конфигурации перед запуском. По результатам испытаний инженеры начинают производить тот продукт, который показал высокую производительность и наименьшую долю дефектов, пояснил А. Рыбаков. Кроме того, технология позволяет кастомизировать продукт, то есть разрабатывать персонализированные варианты для отдельных клиентов или категорий клиентов.

А. Рыбаков также выделяет направление использования DT для прогнозного обслуживания. К примеру, для предсказания потенциальных простоев. Так предприятия сводят к минимуму техническое обслуживание агрегатов и повышают их общую эффективность. Это становится возможным благодаря тому, что техничес­кие специалисты могут принимать меры до того, как произойдет сбой. В аэрокосмической отрасли, где и родилась эта концепция, инженеры используют аналитику, получаемую от цифровых двойников, для прогнозирования проблем во время полета. Таким же образом цифровые двойники применяются в производстве традиционных и беспилотных автомобилей.

Заместитель директора по новым рынкам компании «Рексофт» Александр Семенов напомнил, что к созданию сложного автоматизированного комплекса в полной мере применимо эмпирическое правило (закон Парето): 20% времени уходит на то, чтобы автоматизировать основной процесс (так называемый mainstream), а 80% времени – на отработку пограничных условий и исключительных ситуаций. Цифровой двойник системы радикально сокращает затраты именно на 80%-ную часть проекта.

О том, как же создаются цифровые двойники, нам рассказал менеджер по развитию направления «Цифровое производство» Siemens Digital Industries Software Николай Андрюхин. Первым этапом традиционно принято считать всестороннее изучение и обследование объекта (или системы), который должен стать основой цифрового двойника. На этом этапе определяются все параметры, характеристики и требования, предъявляемые к физическому образцу. При этом крайне важно учесть все параметры и свойства объекта (или системы) вне зависимости от его первичной значимости. Одна из отличительных особенностей цифрового двойника – создание многокритериальной, часто междисциплинарной модели, позволяющей достоверно оценить требуемые характеристики реального изделия, в том числе и с точки зрения их взаимовлияния, что имеет большое значение при анализе ответственных изделий или систем.

Вторым этапом является цифровое проектирование – создание виртуальной модели объекта (или системы) с учетом всех вышеперечисленных требований. Структурные детали данного этапа разнятся в зависимости от объекта исследования и поставленных задач.

Третий этап при создании цифрового двойника – процесс тестирования полученной модели с целью подтверждения ее адекватности. На данном этапе происходит всестороннее тестирование процессов работы объекта (или системы) с их последующей валидацией посредством физических испытаний для подтверждения достоверности работы. Безусловно, создание цифрового двойника не должно исключать физического прототипирования и натурных испытаний.

Четвертый этап – виртуальный ввод изделия (или системы) в эксплуатацию. Он наиболее актуален для производственных, логистических, механических, мехатронных и робототехнических систем. Именно на этом этапе получается максимально достоверное понимание того, как исследуемый объект (или система) будет функционировать в рамках реальных условий. Другими словами, виртуальная пусконаладка может служить инструментом подтверждения адекватности полученной модели. Основная же задача виртуального ввода в эксплуатацию, если мы говорим о системах, механических и прочих программируемых объектах, – снижение финансовых и временных затрат на физический ввод в эксплуатацию из-за простоя производственных систем.

Финальным же этапом принято считать введение цифрового двойника в эксплуатацию, а именно – непрерывный сбор, хранение и анализ данных, получаемых от физического объекта или системы с целью дальнейшего совершенствования и развития цифровой модели.

Хотя на первый взгляд цифровой двойник кажется идеальным решением для поиска наилучшего производственного сценария, эта технология пока еще в новинку для российских компаний. Впрочем, эксперты уверены, что такая диспозиция в условиях продолжающейся цифровой трансформации бизнеса сохранится ненадолго.

О том, какие задачи решают цифровые двойники в промышленности и какие препятствия стоят на пути их внедрения на отечественных производствах, читайте в полной версии материала «Подопытные двойники» в № 1 журнала «Смарт-Партнер Индустрия».

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.




Читайте также

Выставка Конгресс Конференция Круглый стол Премия Саммит Семинар Форум Дискуссионный клуб
Индекс цитирования Рейтинг@Mail.ru

Copyright © 2002-2021 ООО «Редакция журнала «РЖД-Партнер»

При цитировании информации гиперссылка на ИА РЖД-Партнер.ру обязательна.

Использование материалов ИА РЖД-Партнер.ру в коммерческих целях без письменного разрешения агентства не допускается.

Свидетельство о регистрации СМИ ИА № ФС77-22819 от 11 января 2006 г., выдано Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.

Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА РЖД-Партнер.ру

Разработка сайта - iMedia Solutions