Цифровий двійник: контроль, ефективність, безпека

Цифровий двійник (Digital Twin) — це технологія, що дає змогу створити віртуальний дублікат фізичних активів і процесів. Копія використовується для збирання даних протягом усього життєвого циклу. Тому містить вичерпну інформацію про характеристики оригіналу.

Цифровий двійник дає змогу в реальному часі моделювати різні ситуації — від виробничих операцій до бізнес-процесів. На основі аналізу віртуальних процесів створюються інструкції, приписи та плани управління фізичними активами. А ухвалені рішення відрізняються ефективністю, рентабельністю і безпекою, оскільки всі ризики були враховані під час віртуального моделювання.

Широка сфера застосування забезпечує високий попит на подібні рішення, і в майбутньому роль Digital Twin в управлінні виробництвом лише посилиться. До речі, експерти прогнозують стрімке зростання ринку цифрових двійників у наступні кілька років — з 4 до 36 мільярдів доларів до 2025 року.

Віртуальне виробниче середовище

Гнучкість і універсальність функціоналу — одна з причин зростання популярності цифрових двійників. Поєднуючи технологію з іншими інтелектуальними рішеннями, можна відшукати найкоротший або найвигідніший шлях для досягнення конкретних бізнес-цілей.

Наприклад, це може бути глобальна система управління, побудована на основі Industrial Internet of Things, у якій Digital Twin стане ключовим інструментом цифрової трансформації виробництва. Вона дасть можливість використовувати реальні цифри для прийняття ключових рішень.

У віртуальному середовищі можна спроєктувати технологічну лінію, додати нове обладнання, випробувати альтернативні сценарії, порівняти потенційні показники з поточними результатами й тільки потім починати модернізацію.

Цінність цифрових двійників в управлінні виробництвом уже визнала переважна більшість компаній. За даними Gartner, за 2019 рік близько 75% підприємств планують або вже використовують технологію у побудові глобальних інформаційних систем.

Такі системи поєднують VR-виробництво з реальним, забезпечуючи обмін даними між центрами розробки продукції, операційного управління і технічного обслуговування.

Інтерпретація даних і аналітика

Цифровий двійник акумулює величезну кількість даних про активи та процеси без залучення додаткового персоналу. Проте наступним кроком на шляху цифрової трансформації має стати пошук ефективних засобів для інтерпретації отриманої інформації.

З цим завданням чудово справляються платформи на основі штучного інтелекту (ШІ). Вони аналізують сирі дані, моделюють сценарії та дають змогу проводити випробування в безпечних умовах зі зростанням рівня успіху.

Прогнозування за допомогою ШІ — це шлях до отримання найбільшої вигоди від активів із мінімальною шкодою для технічного стану обладнання. Цифровий двійник збирає операційні дані й відправляє їх в аналітичний центр. Штучний інтелект прораховує ймовірність відмов із високою точністю і створює приписи для технічних служб. Такий підхід забезпечує максимальну працездатність обладнання і знижує час позапланових простоїв.

Комбінація цифрових двійників і штучного інтелекту також дає змогу створювати замкнуті економічні процеси. Системи на основі цих двох технологій «підсвічують» основні джерела виробничих відходів, викидів вуглецю і надлишкової витрати енергії. Інтерпретація отриманих даних — шлях до оптимізації процесів і впровадження «зелених» ініціатив на підприємстві.

Ще одним цікавим напрямом для використання ШІ та цифрових двійників може стати навчання операторів. Віртуальне виробниче середовище — ідеальний простір для відпрацювання потенційно ризикованих сценаріїв. За допомогою спеціальних засобів імітації працівники можуть отримати цінний практичний досвід і підвищити швидкість реагування в аварійних ситуаціях.

Переваги й перспективи

Підсумуємо і виділимо основні завдання, які допомагає вирішити цифровий двійник:

• Оптимізація витрат на обслуговування — виявлення потенційних джерел збоїв і зменшення витрат на ТОіР активів, які не створюють цінність для підприємства.
• Підвищення операційної ефективності — зниження часу простоїв і збільшення продуктивності обладнання внаслідок більш точного планування.
• Скорочення часу циклу — оптимізація й автоматизація критично важливих процесів, включаючи виробничі лінії.
• Створення і тестування продуктів — прискорення процесів розробки, здатність перевірки можливості реалізації проєктів перед запуском, інструменти для кастомізації дизайну.
• Рентабельність інвестицій — віртуальне моделювання бізнес-процесів, точний прогноз часу повернення вкладень, ефективні антикризові заходи й фінансова стійкість виробництва.

Крім цього, цифровий двійник сьогодні стає невідємною частиною стратегії побудови циркуляційної економіки й енергоефективного виробництва. Для реалізації подібних завдань буде потрібна допомога досвідченої команди зі створення та інтеграції цифрових рішень. Компанія SmartEAM готова запропонувати ефективні інструменти й сучасні програмні продукти для досягнення будь-яких бізнес-цілей.