Что такое цифровой двойник?
Появление цифровых двойников (Digital Twin) стало логичным результатом развития концепции «цифрового производства» и Промышленного Интернета Вещей (IIoT).
Цифровым двойником называют виртуальный прототип реального физического изделия, группы изделий или процесса, суть которого заключается в сборе и повторном использовании цифровой информации. При этом, цифровой двойник не ограничивается сбором данных, полученных на стадии разработки и изготовления продукта. Он продолжает агрегировать данные в течение всего жизненного цикла объекта. Это могут быть данные о состоянии изделия, показатели датчиков, история операций, заводская (as-build) и сервисная (as- maintained) конфигурация, версия программного обеспечения и многое другое. Цифровой двойник хранит всю историю рабочих данных. Это даёт дополнительные возможности для технического обслуживания и позволяет увидеть всю картину целиком.
Как использовать цифровой двойник?
Цифровой двойник дает сервисным подразделениям широкий спектр возможностей для анализа текущего состояния изделия, планирования мероприятий по техническому обслуживанию, поиска потенциальных проблем и их решений. В сочетании с системой для управления техобслуживанием, «цифровой двойник» может использоваться для управления запасными частями и деталями, которые понадобятся для завершения ремонта или технического обслуживания в определенное время и в определенном месте. Имея достаточное количество примеров в базе данных, инженер сможет оценить производительность определенной линейки оборудования и ее составных частей для дальнейших исследований по улучшению продукта.
Идея цифрового двойника не так нова, как кажется. С тех пор, как CAD/CAM приступила к созданию цифровых моделей с физическими характеристиками продукта, уже тогда предполагалось, что эти данные могут быть полезны для последующего использования. Информация о производительности и сервисном обслуживании может быть объединена с исходными данными проекта для улучшения технической поддержки и подготовки будущих проектных решений. На некоторых рынках, таких как аэрокосмическая промышленность, сбор и хранение данных об истории конфигурации и техническом обслуживании являются первоочередной задачей. Можно извлекать конкретную выгоду из того, что данные собранные во время всего жизненного цикла объединены в едином центре – цифровом двойнике. Долгое время недостаточно высокий уровень развития технологий препятствовал достижению этой цели – было нелегко передавать информацию между системами и использовать ее с разным программным обеспечением и на разных платформах.
В последнее время такие технологические препятствия исчезают. Кроме того, Промышленный Интернет Вещей (IIoT) предоставляет «океан» данных, получаемых с установленных датчиков, которые контролируют использование, производительность и качество продукта. Все эти данные могут быть добавлены к цифровому двойнику, повышая его точность.
Интересный кейс
NASA сыграла свою роль в доказательстве необходимости и полезности цифровых двойников. Если мы говорим о космических аппаратах, то, как правило, сбор информации с датчиков при помощи телеметрии – это единственный способ контролировать производительность, выполнять настройки и корректировку. Когда пилотируемые миссии сталкиваются с проблемами, симуляторы и базы данных цифровых двойников могут помочь с высокой точностью выявить неполадки, предложить возможные решения и протестировать варианты действий на земле перед тем, как поручать космонавтам выполнить рискованный ремонт в открытом космосе.
Какие преимущества может дать цифровой двойник?
Цифровые двойники, бесспорно, стали очень полезным инструментом. Они позволяют совершенствовать операции технического обслуживания и упрощают техническую поддержку изделия, экономят деньги, уменьшая число сбоев и продлевают срок службы оборудования. Можно предположить, что с развитием Промышленного Интернета Вещей (IIoT), цифровые двойники станут более детализированными, и будут работать на получение максимальной отдачи от инвестиций в оборудование и его техническое обслуживание, параллельно с этим, стимулируя улучшение дизайна продукта.
Посетите сайт Dassault Systèmes чтобы больше узнать о нашей работе в индустрии промышленного оборудования и познакомиться с платформой 3DEXPERIENCE и другими отраслевыми решениями.
Читайте также другие интересные материалы нашего блога:
