Цифровой двойник ( англ. Digital Twin ) — цифровая копия физического объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность бизнеса. Концепция «цифрового двойника» является частью четвёртой промышленной революции и призвана помочь предприятиям быстрее обнаруживать физические проблемы, точнее предсказывать их результаты и производить более качественные продукты .

История возникновения

Появление концепции цифровых двойников было связано с ростом производственных процессов, в ходе которой физические или аналоговые ресурсы заменялись информационными или цифровыми. Организации следовали за последними тенденциями и пытались определить, как цифровые решения могут помочь им извлечь как операционную, так и стратегическую выгоду .

Вплоть до второй половины 2010 -х создание компьютеризированных систем, отражающих характеристики физических объектов почти в режиме реального времени , было невозможным ввиду технических ограничений. И лишь существенный прорыв в развитии цифровых технологий, позволивший увеличить вычислительные мощности и снизить цену их использования, позволил ведущим компаниям объединять информационные технологии с операционными процессами для создания цифровых двойников предприятий .

Определение

В индустриальных и научных источниках определения «цифрового двойника» отличаются. Согласно некоторым из них, цифровой двойник является интегрированной моделью уже построенного продукта , которая призвана содержать информацию обо всех дефектах изделия и регулярно обновляться в процессе физического использования . Другим распространённым определением является цифровая модель, полученная на основании информации с датчиков , установленных на физическом объекте, которая позволяет симулировать поведение объекта в реальном мире . Ни одно из этих определений, впрочем, не придаёт достаточного внимания процессам, как важному аспекту цифрового двойника.

Фундаментально цифровой двойник может быть определён как постоянно меняющийся цифровой профиль, содержащий исторические и наиболее актуальные данные о физическом объекте или процессе, что позволяет оптимизировать эффективность бизнеса . Он основан на огромном объёме накопленных данных, полученных в ходе измерений целого ряда показателей объекта в реальном мире. Анализ накопленных данных позволяет получать точную информацию о производительности системы, а также приводить к выводам о необходимости во внесении изменений как в производимый продукт, так и в сам процесс производства .

Примеры объектов моделирования

Чаще всего цифровые двойники создаются с целью моделирования объектов, напрямую связанных с промышленным производством, либо являющихся важным элементом технических систем .

Примеры:

• для моделирования бака с вентилем и насосом в качестве источника данных используются сенсоры наполнения, а также сенсоры на приводах, позволяющие моделировать процессы с помощью SysML , AML, SCADA и ANFIS ;
• состояние производственного цеха можно смоделировать, собрав данные об основных и оборотных средствах и производственных процессах, и проанализировав их с помощью систем автоматизированного проектирования ;
• экспериментальные данные, которые получаются в ходе деформации детали , позволяют смоделировать её состояние с помощью приложений для реалистичного моделирования ;
• моделирование процессов происходящих на предприятии для выработки управленческих решений для особых экономических зон РФ или в условиях санкций ;
• моделирование процессов внедрения системы пожарной безопасности на предприятии РФ.
• моделирование всех систем двигательной установки летательного аппарата для прогнозирования её технического состояния .

См. также

• Цифровая копия актёра

Примечания