г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 16

«Звёздное» трио современной промышленности: цифровые двойники, аналитика и интернет вещей

  • Дата публикации: 13.05.2020

Из статьи вы узнаете, что такое цифровой двойник, каковы его преимущества и почему аналитика является его «сердцем». Кроме того, познакомитесь с несколькими интересными кейсами использования данной технологии в промышленности. 

Представьте себе, что врачам удалось создать вашу цифровую копию. Она обновляется в режиме реального времени и использует данные с датчиков вашего дома, машины и личных гаджетов, например, умных часов. Этот виртуальный двойник может предупреждать о серьёзных заболеваниях, таких как рак, и даже заранее предсказывать их. Вообразите, сколько проблем мы бы избежали, благодаря ранней диагностике и раннему началу лечения в момент, когда оно максимально эффективно.

Цифровые двойники: места обитания

Технология цифровых двойников уже используется для мониторинга работоспособности и функциональности некоторых сложнейших и критически важных машин. Взгляните на виртуальные копии реактивных двигателей, локомотивов и газовых турбин. Цифровые двойники отслеживают степень износа оборудования, максимизируют эксплуатационную эффективность и предсказывают сроки сервисного обслуживания механизмов зачастую до того, как они начинают выходить из строя.

Использование точных дубликатов для управления сложными системами восходит к этапу начала освоения Луны в 1960-70-х годах. Предшественники цифровых двойников – зеркальные системы, – использовались специалистами NASA для спасения миссии Аполлон-13, когда та столкнулась с серьёзными проблемами. Спустя почти 50 лет, цифровые близнецы дают понимание, как именно осуществляется управление работой космических приборов, движущихся по просторам нашей солнечной системы.

Преимущества виртуальных копий

Модель цифровых двойников использует встроенные в приборы датчики с облачной связью для загрузки оперативных данных в режиме реального времени, что позволяет создавать современные виртуальные симуляции реальных механизмов. Полученную от симуляторов аналитику производители могут использовать для оценки эффективности работы собственной техники в полевых условиях.

Вам интересно узнать, какую же конечную цель преследуют производители? Их две:

  • первая – подготовить цифрового двойника для каждого существующего значимого объекта;
  • вторая – научить «копию» обновлять статус сразу после получения оперативных данных.

Для внедрения цифровых двойников было решено использовать технологии Интернета вещей (IoT). Растущая доступность датчиков, широкое использование WiFi и пропускная способность облачных вычислений делают применение крупномасштабного цифрового моделирования двойников доступным также для ряда производителей, работающих в промышленном IoT.

Мы тесно сотрудничаем с производителем платформы Интернета вещей (IoT) Tibbo AggreGate. Вы можете проконсультироваться с нашими экспертами на тему внедрения технологии IoT любым удобным для вас способом.

Из всего вышесказанного мы можем предположить, что преимущество за теми производителями, которые первыми получат доступ к данным собственных систем в режиме реального времени. Наличие этой информации позволит лидерам раньше других вносить значительные улучшения в дизайн, внедрять инновации, повышать эффективность производства. Но не только. Одним из не менее значимых последствий станет активное взаимодействие с конечными пользователями. В свою очередь, обмен опытом предотвратит потенциально дорогостоящие сбои при планировании очередного ремонта или технического обслуживания.

Аналитика: преобразование данных IoT

«Сердце цифрового двойника – аналитика», – говорит Брайан Сандерс, главный консультант компании SAS по мультиотраслевому практическому применению IoT. «Ведь дело не только в том, сможете ли вы собрать данные, но и в том, получится ли у вас превратить их в ценную информацию. Шансы успешно осуществить трансформацию одного в другое и даёт аналитика».

«Это значит, вы должны уметь эффективно собирать и перемещать сведения. Далее – понимать, о чем говорит вам полученная информация. Одновременно, вам не следует останавливаться в подборе методик достижения результата».

Аналитика

Сандерс отвечает за техническую сторону анализа собранных показателей. «Моя работа сосредоточена на использовании мощных промышленных активов, повышающих доступность, эффективность, безопасность и надёжность процессов в энергетике и производственном секторе. Давайте возьмём в качестве примера сверхмощную газовую турбину. Точно понимая уровень её ценности, зная историю простоев и поломок и анализируя эти факты, я могу предсказать, каким образом и когда она выйдет из строя в будущем. Привилегии аналитики очевидны: я опираюсь на неё для своевременного проведения техобслуживания. Клиент, благодаря ей избегает критических поломок».

Если вы можете прогнозировать будущее, ваша работа становится эффективнее. Так, своевременные диагностика и оценка состояния здоровья играют ключевую роль в профилактике целого ряда заболеваний. Исследования показывают, что превентивные меры, сокращают незапланированные обращения к врачу на 80%.

Реальный опыт применения

GE (Дженерал Электрик) – лидер в технологии цифровых двойников. Для поиска трещин в работающих двигателях компания использует комбинацию аналитики на основе искусственного интеллекта и визуальных данных, получаемых с датчиков совсем маленьких роботов (размером со спичечный коробок). Инновационные камеры способны обнаруживать трещины даже на грязных или ржавых лопастях турбин. Визуальные датчики на дронах выполняют проверку наличия коррозии в шахтах газосжигающих башен высотой 200 футов в местах нефтяных месторождений.

Tesla Motors ещё одна компания, щедро инвестирующая в технологию цифровых двойников. Это делается с целью предоставления качественного сервиса и обеспечения высокого уровня безопасности владельцев автомобилей. Tesla создаёт цифровой двойник для каждого автомобиля, который она продаёт. Затем на основе сведений, собранных с датчиков индивидуальных транспортных средств, Tesla обновляет программное обеспечение и загружает новые версии в свои продукты.

Выстроенный по такой схеме и основанный на данных, процесс разработки программного обеспечения, позволяет более эффективно распределять ресурсы внутри компании и наиболее удобен для пользователя автомобиля.

Компания Bosch на своих заводах сравнивает данные производственных датчиков с показателями цифрового двойника производственной линии, работающей на 100% эффективно. Выявляемые отклонения тут же подлежат отладке, а аварийные участки идентифицируются намного точнее и проще. Объединение двух «умных» производственных линий на 25% повысило производительность программы электронной стабильности и систем автоматической остановки.

Сандерс считает, сочетание IoT и аналитики наиболее заметно преображает следующие четыре сектора:

  • умные города;
  • объединенные транспортные средства;
  • объединенные фабрики;
  • умные сети или коммунальные приложения.

Все эти преобразования в конечном итоге приносят потребителю дополнительную ценность. По мнению Брайана Сндерса, IoT и аналитика – незаменимые конкурентные преимущества на всех этапах жизненного цикла продукта: от проектирования до производства, обслуживания и эксплуатации.

Напоследок он добавляет: «Широкий круг отраслей промышленности начинает понимать, что именно так мы должны вести бизнес, чтобы оставаться успешными и конкурентоспособными в новом мире интернета вещей».

 


 

С оригиналом статьи можно ознакомиться на сайте sas.com.

FAQ: Часто задаваемые вопросы

Что такое цифровой двойник и как он работает?

Цифровой двойник это виртуальная копия физического объекта или системы, которая обновляется в режиме реального времени с помощью данных с датчиков. Технология использует встроенные датчики с облачной связью для загрузки оперативных данных и создания точных виртуальных симуляций реальных механизмов и процессов.

Какие преимущества дают цифровые двойники предприятиям?

Цифровые двойники позволяют отслеживать износ оборудования, максимизировать эксплуатационную эффективность, предсказывать сроки сервисного обслуживания, предотвращать критические поломки и вносить улучшения в дизайн продукции на основе анализа данных в реальном времени.

Почему аналитика считается сердцем цифрового двойника?

Аналитика преобразует собранные данные в ценную информацию, позволяя понимать состояние систем, прогнозировать будущие события и принимать обоснованные решения. Без аналитики данные остаются просто сырой информацией без практической пользы для бизнеса.

Какие компании успешно используют цифровые двойники?

GE использует цифровые двойники для поиска трещин в двигателях с помощью аналитики на основе искусственного интеллекта. Tesla создает цифрового двойника для каждого проданного автомобиля. Bosch сравнивает данные датчиков с показателями идеально работающей производственной линии для повышения эффективности.

Какие технологии лежат в основе цифровых двойников?

Основу цифровых двойников составляют технологии интернета вещей, облачные вычисления, искусственный интеллект и машинное обучение. Растущая доступность датчиков, широкое использование WiFi и пропускная способность облачных вычислений делают технологию доступной для промышленного применения.

Какие сектора наиболее перспективны для внедрения цифровых двойников?

Наиболее перспективными являются умные города, объединенные транспортные средства, объединенные фабрики и умные сети коммунальных приложений. Эти сектора активно трансформируются под влиянием комбинации IoT и аналитики.

Как цифровые двойники помогают в прогнозировании обслуживания?

Анализируя историю простоев и поломок оборудования, цифровые двойники могут предсказывать будущие отказы и оптимальное время для технического обслуживания. Это позволяет избегать критических поломок и сокращать незапланированные простои на 80%.

Где можно заказать разработку цифрового двойника для предприятия?

Офис NFP компании Первый Бит специализируется на создании цифровых двойников для промышленных предприятий. Мы сотрудничаем с ведущими платформами интернета вещей и предлагаем комплексные решения от проектирования до внедрения и сопровождения систем цифрового моделирования.

Какие результаты можно ожидать от внедрения цифрового двойника?

Внедрение цифрового двойника позволяет повысить производительность на 25%, как в случае с Bosch, сократить затраты на обслуживание, предотвратить критические поломки и оптимизировать производственные процессы. Офис NFP компании Первый Бит гарантирует достижение measurable показателей эффективности для каждого проекта.

Как начать внедрение технологии цифровых двойников?

Офис NFP компании Первый Бит предлагает поэтапный подход к внедрению цифровых двойников: от анализа технологических процессов и выбора оптимальных решений до интеграции с существующими системами и обучения персонала. Наши эксперты помогают разработать стратегию цифровой трансформации с гарантированным возвратом инвестиций.

Курсы и вебинары офиса NFP

Методология управленческого учета и бюджетирования в 1С:Предприятие 8.3 для промышленных предприятий

Методология управленческого учета и бюджетирования в 1С:Предприятие 8.3 для промышленных предприятий

Эксперты офиса NFP компании «Первый Бит» расскажут об основных подходах эффективного построения методологии системно-ориентированной бюджетной модели на примере горнорудного предприятия.

Подробнее
11 Ноябрь 2025
Карта внедрения ИИ для бизнеса: цифровизация в финансах, HR и документообороте без хаоса и лишних затрат

Карта внедрения ИИ для бизнеса: цифровизация в финансах, HR и документообороте без хаоса и лишних затрат

Экспертный вебинар, на котором вы получите универсальную карту внедрения ИИ для ключевых бизнес-направлений, а также практический план запуска интеллектуальной автоматизации в ключевых отделах.

Подробнее
13 Ноябрь 2025
Автоматизация бюджетирования в «1С:Управление холдингом 8» новой версии 3.3: от рутины к управлению эффективностью

Автоматизация бюджетирования в «1С:Управление холдингом 8» новой версии 3.3: от рутины к управлению эффективностью

Экспертный вебинар от специалистов компании Первый БИТ, где будут рассмотрены современные подходы к лимитированию, управлению резервами и автоматизации процессов бюджетирования с учетом новейших возможностей платформы.

Подробнее
25 Ноябрь 2025
Бюджетный контроль в 1С:ERP.УХ 8

Бюджетный контроль в 1С:ERP.УХ 8

Цели курса: изучение возможностей программного продукта «1С:ERP. Управление Холдингом 8» по реализации бизнес-процессов бюджетного контроля, формирование навыков самостоятельной работы в системе и настройке типового функционала, а также знакомство с общими методическими аспектами бюджетного контроля.

Подробнее
27 Ноябрь 2025
Управление закупками в 1С:УХ 8

Управление закупками в 1С:УХ 8

Цели курса: изучение возможностей программного продукта «1С:Управление холдингом» в части бизнес-процессов управления закупками, формирование практических навыков самостоятельной настройки и управления процессами в прикладном решении.

Подробнее
01 Декабрь 2025
Казначейство в 1С:УХ 8

Казначейство в 1С:УХ 8

Цели курса: изучение возможностей программного продукта «1С:Управление холдингом» в части бизнес-процессов казначейства, формирование практических навыков самостоятельной настройки и управления процессами в прикладном решении.

Подробнее
03 Декабрь 2025
Обзор прикладного решения 1С:УХ 8

Обзор прикладного решения 1С:УХ 8

Курс ориентирован в первую очередь на представителей бизнеса, которые хотят получить представление о том, как продукт «1С:Управление холдингом» может помочь в решении задач бизнеса.

Подробнее
08 Декабрь 2025
Бюджетирование в 1С:УХ 8

Бюджетирование в 1С:УХ 8

Цели и задачи: дать слушателям системное представление о возможностях «1С:Управление холдингом» в части функционала, обеспечивающего формирование планов (функциональных и мастер-бюджетов), сбор факта, план-фактный и факторный анализ.

Подробнее
10 Декабрь 2025