Цифровой двойник: контроль, эффективность, безопасность

Цифровой двойник (Digital Twin) — это технология, позволяющая создать виртуальный дубликат физических активов и процессов. Копия используется для сбора данных на протяжении всего жизненного цикла. Поэтому содержит исчерпывающую информацию о характеристиках оригинала.

Цифровой двойник позволяет в реальном времени моделировать различные ситуации — от производственных операций до бизнес-процессов. На основе анализа виртуальных процессов создаются инструкции, предписания и планы управления физическими активами. А принятые решения отличаются эффективностью, рентабельностью и безопасностью, поскольку все риски были учтены во время виртуального моделирования.

Широкая сфера применения обеспечивает высокий спрос на подобные решения, и в будущем роль Digital Twin в управлении производством лишь усилится. К слову, эксперты прогнозируют стремительный рост рынка цифровых двойников в следующие несколько лет — с 4 до 36 миллиардов долларов до 2025 года.

Виртуальная производственная среда

Гибкость и универсальность функционала — одна из причин растущей популярности цифровых двойников. Сочетая технологию с другими интеллектуальными решениями, можно отыскать кратчайший или самый выгодный путь для достижения конкретных бизнес-целей.

К примеру, это может быть глобальная система управления, построенная на основе Industrial Internet of Things, в которой Digital Twin станет ключевым инструментом цифровой трансформации производства. Она позволит использовать реальные цифры для принятия ключевых решений.

В виртуальной среде можно спроектировать технологическую линию, добавить новое оборудование, опробовать альтернативные сценарии, сравнить потенциальные показатели с текущими результатами и только потом приступать к модернизации.

Ценность цифровых двойников в управлении производством уже признало подавляющее большинство компаний. По данным Gartner, за 2019 год около 75% предприятий планируют или уже используют технологию при построении глобальных информационных систем.

Такие системы объединяют VR-производство с реальным, обеспечивая обмен данными между центрами разработки продукции, операционного управления и технического обслуживания.

Интерпретация данных и аналитика

Цифровой двойник аккумулирует огромное количество данных об активах и процессах без привлечения дополнительного персонала. Однако следующим шагом на пути цифровой трансформации должен стать поиск эффективных средств для интерпретации полученной информации.

С этой задачей отлично справляются платформы на основе искусственного интеллекта (ИИ). Они анализируют сырые данные, моделируют сценарии и позволяют проводить испытания в безопасных условиях с растущим уровнем успеха.

Прогнозирование при помощи ИИ — это путь к получению наибольшей выгоды от активов с минимальным уроном для технического состояния оборудования. Цифровой двойник собирает операционные данные и отправляет их в аналитический центр. Искусственный интеллект просчитывает вероятность отказов с высокой точностью и создаёт предписания для технических служб. Такой подход обеспечивает максимальную работоспособность оборудования и снижает время внеплановых простоев.

Комбинация цифровых двойников и искусственного интеллекта также позволяет создавать замкнутые экономические процессы. Системы на основе этих двух технологий «подсвечивают» основные источники производственных отходов, выбросов углерода и избыточного расхода энергии. Интерпретация полученных данных — путь к оптимизации процессов и внедрению «зелёных» инициатив на предприятии.

Ещё одним интересным направлением для использования ИИ и цифровых двойников может стать обучение операторов. Виртуальная производственная среда — идеальное пространство для отработки потенциально рискованных сценариев. При помощи специальных средств имитации сотрудники могут получить ценный практический опыт и повысить скорость реагирования в аварийных ситуациях.

Преимущества и перспективы

Подытожим и выделим основные задачи, которые помогает решить цифровой двойник:

• Оптимизация затрат на обслуживание — выявление потенциальных источников сбоев и уменьшение расходов на ТОиР активов, не создающих ценность для предприятия.
• Повышения операционной эффективности — снижение времени простоев и увеличение производительности оборудования за счёт более точного планирования.
• Сокращение времени цикла — оптимизация и автоматизация критически важных процессов, включая производственные линии.
• Создание и тестирование продуктов — ускорение процессов разработки, возможность проверки реализуемости проектов перед запуском, инструменты для кастомизации дизайна.
• Рентабельность инвестиций — виртуальное моделирование бизнес-процессов, точный прогноз времени возврата вложений, эффективные антикризисные меры и финансовая устойчивость производства.

Кроме этого, цифровой двойник сегодня становится неотъемлемой частью стратегии построения циркуляционной экономики и энергоэффективного производства. Для реализации подобных задач потребуется помощь опытной команды по созданию и интеграции цифровых решений. Компания SmartEAM готова предложить эффективные инструменты и современные программные продукты для достижения любых бизнес-целей.