В своем ежегодном прогнозе «5 in 5» об инновациях на всех этапах производственной цепочки IBM уделил особое место технологии «цифровых двойников», которая позволяет оптимизировать эффективность бизнеса. Этот новый способ моделирования — настоящий технологический прорыв, который стал неотделимой частью четвертой промышленной революции.
Впервые понятие цифровых двойников — виртуального представления физического объекта — появилось в 2003 году. В отличие от простого моделирования, цифровые двойники — это динамическая, а не статическая репрезентация объекта или сложной системы объектов на нескольких этапах жизненного цикла. Технология использует реальные данные, полученные с помощью многочисленных датчиков, для того, чтобы анализировать и прогнозировать состояние объекта.
В сущности, цифровой двойник отвечает на вопрос «А что будет если?». Другими словами, основная цель технологии — это моделирование разных сценариев развития объекта реального мира для того, чтобы люди принимали более обоснованные и продуктивные бизнес-решения.
Например, цифровой двойник может использоваться для моделирования и тестирования конструкции перед началом производственных работ. Это дает представление о состоятельности и продуктивности первоначальной концепции проекта.
Использование нескольких цифровых двойников позволит сравнить разные сценарии развития проекта. Такой подход поможет избежать инцидентов, которые приводят к губительным последствиям, а также спрогнозировать сроки выполнения производственного плана.
Возможность отслеживать производительность активов практически в реальном времени означает, что инженеры могут принимать более обоснованные решения по обслуживанию и замене активов, тем самым улучшая общую производительность и повышая эффективность системы. Особенность в том, что прогнозирование и управление рисками происходит на основании высококачественных данных, а не на предположениях, построенных на опыте и догадках. Так, энергетическая компания Chevron рассчитывает сэкономить миллионы долларов на затратах на техническое обслуживание с помощью методики цифрового двойника.
Первый этап создания цифрового двойника сводится, в первую очередь, к выбору объекта для цифровизации и разложению его на элементарные части. Далее создается цифровой макет, задача которого — описать все составные части объекта: вес, размер, данные по ремонту, обслуживанию и даже динамическое моделирование эксплуатации. Именно к таким частям подключают датчики Интернета вещей (IoT), которые впоследствии собирают данные и отправляют их обратно цифровому двойнику.
Информация с различных датчиков реального прототипа переходит в единую трехмерную модель, как правило, отображаемую в принятой на предприятии САПР (системе автономного проектирования) или любого ее аналога, разработанного в рамках платформы. САПР — это программное обеспечение, которым пользуются дизайнеры и инженеры на ранних этапах разработки продукта. По сути, САПР-модель несет информацию о внешнем виде, структуре и состоянии объекта.
Итальянский производитель эксклюзивных автомобилей Maserati использует цифровых двойников для ускорения проектирования новых моделей машин. Благодаря виртуальным макетам и имитациям больше не нужно создавать дорогостоящие реальные прототипы для аэродинамических испытаний и пробных заездов, и это на 30% уменьшает время разработки нового автомобиля.
Французская сеть супермаркетов Intermarche использует информацию с датчиков на оборудовании для создания цифровых двойников реальных торговых площадок, что позволяет менеджерам следить в режиме реального времени за наличием товаров на полках и тестировать эффективность разных вариантов планировки залов магазина.
Компания Nomix создала VR-симулятор погрузчика для обучения складским операциям и работе с громоздкой техникой. Такой виртуальный тренажер позволит новым сотрудникам отрабатывать различные виды складских операций, в т.ч. по перемещению и складированию грузов на паллеты и стеллажи с сохранением действия всех основных физических законов. Такой программно-аппаратный комплекс позволит сэкономить деньги и время на обучение новых сотрудников компании.
Местом наиболее интенсивного роста использования цифровых двойников являются ресурсоемкие отрасли, такие как промышленное производство, нефтегазовая индустрия, аэрокосмическая и автомобильная промышленности, но как мы успели заметить выше — инновация начинает применяться и в сфере услуг. Очевидно, что подобное распространение технологии на повседневную жизнь продолжится и в будущем.
Мы уже создаем виртуальные миры, и если вы хотите разработать цифрового двойника, то мы готовы вам с этим помочь. Обращайтесь на почту info@nomix.ru, и мы обсудим возможность использования технологии для решения ваших бизнес-задач.