Что такое технология цифрового двойника?

Что такое цифровой двойник? 

Цифровой двойник — это электронная копия физического объекта, такого как вещь, процесс или человек. Он включает в себя подробную информацию о размере, компонентах, производительности и т. д., а также хранит текущие и прошлые данные об объекте, полученные с помощью датчиков и исполнительных механизмов. Эти данные вводятся в аналитические модели для получения ценной информации. 

В этой статье мы обсудим различные аспекты технологии цифровых двойников и преимущества, которые ваш бизнес может получить от нее. 

Виды цифровых двойников

В зависимости от того, что они воспроизводят, цифровые двойники можно разделить на следующие типы: 

1. Дискретные цифровые двойники. Виртуальные копии отдельных продуктов/оборудования, людей или задач, помогающие отслеживать и оптимизировать производительность отдельных активов, людей и других физических ресурсов. 
2. Составные цифровые двойники. Они помогают отслеживать и оптимизировать использование комбинации связанных дискретных цифровых двойников, например, виртуальных моделей составных систем, таких как автомобили и промышленные машины. 
3. Цифровые двойники организаций (DTO). Это виртуальные модели сложных и крупных объектов, например, всей организации или города. Они помогают отслеживать и оптимизировать эффективность более высокого порядка. 

Варианты использования цифровых двойников

В этом разделе мы расскажем о применении технологии цифровых двойников в различных отраслях. 

• Производство - анализ функционирования оборудования в режиме реального времени с использованием цифрового двойника помогает снизить затраты на техническое обслуживание и оптимизировать объем производства. 
• Автомобили - виртуальные копии транспортных средств собирают данные о поведении и эксплуатации своих физических аналогов, что помогает анализировать и улучшать характеристики транспортных средств. Они также помогают в разработке и тестировании новых моделей продукции, включая гибридные и электромобили. 
• Строительство - цифровые модели зданий-двойников собирают данные о конструкции в режиме реального времени с помощью датчиков и других беспроводных технологий. Они помогают улучшить дизайн и качество строительных проектов, а также снизить затраты на техническое обслуживание. 
• Аэрокосмическая промышленность - цифровые двойники используются для улучшения конструкции и производительности продукции. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) использует цифровых двойников для эксплуатации, обслуживания и ремонта систем, расположенных в космическом пространстве. 
• Спорт - датчики и аналитика помогают создавать виртуальные представления спортсменов и моделировать игровые ситуации для выявления наиболее вероятных травм и повышения производительности. Гоночные команды Формулы-1 используют цифровых двойников для анализа изменений, которые могут улучшить характеристики их автомобилей. 
• Здравоохранение -  цифровой двойник пациента или органа позволяет врачам практиковать процедуры в моделируемой среде. Они также используются для проведения виртуальных клинических испытаний перед выпуском новых лекарств или вакцин.

Преимущества технологии цифровых двойников для бизнеса

Использование цифровых двойников для бизнеса дает множество преимуществ. Давайте посмотрим на некоторые. 

• Уменьшает проблемы с качеством продукции: цифровые двойники моделируют различные реальные сценарии «что, если», чтобы помочь предприятиям понять возможные последствия, улучшить операции и процессы, а также выявить проблемы с качеством продукции, если таковые имеются. 
• Снижают затраты на обслуживание: цифровые двойники прогнозируют сбои при обслуживании с помощью имитационных моделей, которые собирают информацию о различных факторах риска, сценариях эксплуатации и конфигурациях системы. Они помогают сократить расходы, повысить надежность оборудования, сократить время простоев и продлить срок службы оборудования. 
• Улучшают обучение сотрудников: цифровые двойники могут воссоздавать реальные ситуации для обучения сотрудников. Сотрудники также могут быть обучены обращаться с оборудованием, которое физически не находится близко или слишком дорого, чтобы пройти практическое обучение. 
• Повышают эффективность и производительность: предприятиям больше не нужно экспериментировать с физическими объектами для улучшения процессов. Им не нужно останавливать текущие процессы, и они могут просто запустить моделирование, чтобы понять риски и преимущества новых процессов, и продолжать их корректировать, чтобы увидеть, какие корректировки дают наилучшие результаты. 

Варианты приобретения цифровых двойников 

Приложения с поддержкой цифровых двойников

В этом варианте они поставляются вместе с бизнес-приложениями или продуктами и оборудованием, подключенными к Интернету вещей. Это самый простой, быстрый и наименее затратный способ получить цифрового двойника. 

Созданные на заказ цифровые двойники

Вы можете поручить разработку цифровых двойников поставщикам Интернета вещей или поставщикам ИТ-услуг. Созданные по индивидуальному заказу они помогают удовлетворить ваши конкретные и уникальные потребности, но потребуются более высокие затраты и длительное время для развертывания. 

Готовые шаблоны цифровых двойников

Поставщики технологических услуг и производители оригинального оборудования могут предлагать их в виде пакетов программного обеспечения для конкретных случаев использования Интернета вещей. Шаблоны цифровых двойников различаются по полноте, стоимости и подходу к развертыванию в зависимости от поставщика. Обычно они настраиваются для поддержки конкретного варианта использования (лифты, автомобильные двигатели и т. д.). Их легче и быстрее внедрить, чем цифровые двойники разработанные собственными силами, но они значительно уступают им по качеству и могут создавать проблемы с интеграцией и безопасностью.