Digital twin или цифровой двойник — вестник четвертой промышленной революции

Digital Twin уже на стадии планирования позволяет предотвратить производственную неудачу и сэкономить ресурсы и время

Цифровая трансформация быстро меняет наш мир и вот, он уже не такой, каким мы его знаем. Идет четвертая промышленная революция, которая оказала влияние на промышленность и машиностроение. Этот цифровой сдвиг в сочетании с интернетом вещей (IoT) и облачными технологиями генерирует огромное количество данных каждый день. По данным независимой исследовательской фирмы Gartner, 20 миллиардов «вещей» будут подключены к интернету к 2020 году — генерируется все больше и больше данных.

 «Цифровой двойник» — компьютерное представление конкретного физического изделия, группы изделий, механического или технологического процесса, которое полностью повторяет все то, что делает его физический прообраз, начиная от движений и кинематики, и заканчивая представлением его физической среды и текущих условий эксплуатации, включая движение жидкости и газа.

Когда нужен цифровой двойник?

Цифровой двойник может быть разработан еще на стадии планирования процесса

Имитационное моделирование — это метод анализа и оптимизации любой системы путем создания ее достоверной цифровой копии на компьютере и проведения экспериментов над ней. Имитационную модель можно анализировать в действии и наблюдать за ее работой в 2D или 3D интерфейсе, изучать процессы, вносить в них изменения в ходе работы и анализировать результаты, к которым приводят эти изменения.

Имитационная модель является «цифровым двойником» реальной системы и на основании нее можно получить точный прогноз будущего состояния системы.

Специалисты NFP занимаются созданием моделей в среде AnyLogic — программа, с помощью которой можно визуализировать процессы и объекты в виде динамические модели. NFP — официальный партнер компании AnyLogic по лицензированию, консалтингу и обучению.

Также, Школа практических навыков NFP систематически проводит уникальные русскоязычные курсы по имитационному моделированию для бизнеса.

Очередной такой курс стартует в 28 февраля 2019. Сертифицированный специалист по разработке моделей в среде AnyLogic, руководитель направления «Имитационное моделирование» в NFP Андрей Гарифов расскажет о методе, разберет бизнес-кейсы и демонстрационные модели. Подробности на странице вебинара.

По мере того как промышленные организации стремятся к цифровизации для трансформации операционной эффективности, повышения безопасности и увеличения производства, интерес к цифровой технологии digital twin растет…

В статье автор рассмотрит самые распространенные вопросы, касающиеся цифровых двойников, и расскажет о лучших практиках для осуществления эффективной digital twin-стратегии.

Что такое цифровой двойник?

Цифровой двойник — это цифровая объемная копия физического объекта, такого как компрессор, мотор или весь завод. Цифровой близнец представляет не только структуру, но и поведение физического актива в реальной жизни. Он дает видение картины того, как будет протекать тот или иной процесс. В свою очередь, это позволяет персоналу предвидеть проблемы до их возникновения.

Для производителей digital twin-приложения включают проектирование качества и инноваций, управление активами и снятия с эксплуатации. Цифровой двойник собирает данные о физическом объекте и имитирует его. Это особенно полезно, когда проверки физического актива неудобные, дорогостоящие или опасные. Это позволяет перейти от профилактического обслуживания, основанного на исторических данных, к прогнозируемому обслуживанию, основанному на данных в реальном времени. Точно так же цифровая версия объекта\процесса может быть полезна при управлении модификациями, особенно если процесс будет частично или полностью беспилотным, или если он достаточно сложный.

В пищевой промышленности довольно часто одна бригада технического обслуживания контролирует несколько объектов. Способность визуализировать и понимать процесс или объект может быть очень полезной.

Качество цифрового двойника

Цифровой близнец хорош только настолько, насколько хороши данные, на основе которых близнец создан, а также данные в реальном времени, которые он собирает. Таким образом, для эффективной digital twin-стратегии требуется, как полный набор данных по каждому активу, включая основные инженерные данные, проектирование завода, историю строительства и ввода в эксплуатацию, так и историю технического обслуживания. Кроме того, должна быть разработана стратегия сохранения этих данных для обеспечения их актуальности и точности.

Хорошо, когда есть возможность получить данные непосредственно от компании или консалтинговой фирмы, которые проектировали или строили завод. Тем не менее, многие фирмы по-прежнему полагаются на бумажную документацию. Технология лазерного сканирования является еще одним источником данных, когда исходные технические характеристики недоступны.

Поддержка цифрового двойника

Важно заниматься постоянным поддержанием и обновлением информации по цифровому близнецу, так как моделируемый объект или процесс будет в действительности изменчив.

Эффективный цифровой двойник будет синтезировать эти информационные потоки, органично внедряя технологии в основные бизнес-процессы и обеспечивая доступность данных и их интеграцию с компьютерным анализом.

С чего начать работу с цифровым двойником?

Собственно наработанные или коммерческие инструменты: некоторые предприятия используют доморощенные решения для управления некоторыми частями своих данных и процессов. Такой подход менее устойчив, поскольку более передовые технологии, такие как дополненная и виртуальная реальность, легче подключаются к коммерческим платформам. Компании, специализирующиеся на программном обеспечении, также могут управлять обслуживанием, масштабируемостью и совместимостью систем.

Безопасность и облако: использование облачных технологий неуклонно растет, особенно для хранения данных, когда доступ требуется нескольким партнерам.

Организационные и культурные изменения: рост цифрового близнеца требует от компаний внедрения надежной стратегии цифровизации. Это вызов не только технологическому, но и культурному. Для разработки и внедрения методов, ориентированных на данные работы, требуется поддержка со стороны руководства и изменение мышления в рамках всей организации.

Технология digital twin постоянно развивается и позволяет промышленным организациям управлять изменением сложных физических активов на каждом этапе жизненного их жизненного цикла. Производители, которые отдают приоритет надежной цифровой стратегии, могут достичь целостной, ориентированной на данные, организации и повысить безопасность, надежность и рентабельность.

С оригиналом статьи вы можете ознакомиться на сайте  Industryweek.com