Цифровой двойник: для чего служит и как создается?
Жизнь в 21 веке немыслима без технологических новшеств. Одним из таких новшеств является цифровой двойник - виртуальная копия материального или нематериального объекта, процесса или явления. Технология цифровых двойников активно используется в контексте четвертой промышленной революции.
Цифровой двойник, который может быть создан с помощью различных инструментов, позволяет выявлять проблемы и прогнозировать изменения в реальном времени. Опираясь на информацию, полученную от цифрового двойника, можно повысить эффективность бизнеса и улучшить процессы внутри компании.
Цифровой двойник является важным инструментом для повышения производительности и снижения затрат. Создание цифровых двойников - это значительный шаг в эволюции промышленности и он продолжает развиваться, чтобы улучшать бизнес-процессы во всех областях деятельности.
С помощью цифровых двойников, также могут быть проанализированы и оптимизированы. Цифровой двойник также может повысить эффективность обслуживания и обслуживания. Он позволяет операторам наблюдать и анализировать состояние объекта в режиме реального времени, предсказывать отказы и осуществлять техническое обслуживание заблаговременно. Это помогает предотвратить возникновение аварийных ситуаций и сократить время простоя, что является важным фактором для многих отраслей. Другие преимущества цифровых двойников включают возможность моделирования и тестирования новых дизайнов и инноваций без необходимости создания физических прототипов. Они также могут быть использованы для удаленного контроля и управления объектами и процессами, что особенно актуально для сложных и опасных сред. Цифровые двойники также имеют большой потенциал в области медицины и здравоохранения. Они могут быть использованы для моделирования и симуляции пациентов, что позволяет врачам и специалистам проводить виртуальные операции и тестировать различные методы лечения и диагностики. В заключение, цифровые двойники представляют собой ценный инструмент для анализа, управления и оптимизации объектов и процессов в реальном времени. Они позволяют создавать точные и детальные модели, которые помогают повысить эффективность и надежность систем и устройств. Все это делает их важным элементом в различных сферах деятельности и является одним из ключевых элементов цифровой трансформации.Создание цифровой копии: технология и применение
Для создания цифровой копии объекта или системы нужно учитывать свойства физической сущности, которую необходимо воспроизвести в виртуальном пространстве. Функциональность может быть разной: например, авиационный электродвигатель требует сложных математических вычислений, а для создания модели сортировочного центра необходимо учитывать слаженное взаимодействие элементов. Цифровой двойник должен предупреждать возможные проблемы еще до начала эксплуатации.
Для создания цифровой копии объекта нужно иметь:
- физическую сущность с установленными датчиками и метриками;
- специальное программное обеспечение - платформу;
- связь между физическим и цифровым оборудованием.
Процесс создания цифровой копии всегда начинается с обследования объекта, изучения всех его свойств и особенностей работы. Разработчики и технические специалисты работают вместе, т.к. последние хорошо разбираются в предмете и знают, какие проблемы могут возникнуть при эксплуатации.
На основе математического описания сущности и после сбора данных телеметрии с датчиков, создается статичная модель будущего цифрового двойника. Она показывает то, как устроен объект, как расположены в пространстве его элементы. Затем статичную модель превращают в динамическую, "оживляя" ее описаниями рабочих процессов. Исследуются все возможные варианты поведения объекта как в обычной, так и в нештатной или аварийной ситуации. Технические специалисты пишут сценарии и составляют чек-листы для проверки работоспособности, проводятся различные виды тестовых испытаний.
Создание динамической симуляционной модели - это не единственный этап процесса создания цифрового двойника. Виртуальная копия развивается параллельно со своим прототипом и используется для тестирования перед внесением изменений в реальную систему. Например, в аэрокосмической отрасли технология используется для отслеживания самолетов, точного определения погоды, обнаружения неисправностей и их прогнозирования. Это позволяет значительно сократить простои оборудования. Логистические компании используют цифровые двойники для повышения производительности за счет мониторинга веса.
Цифровые двойники физических объектов уже не фантастика, а реальность. Технология будущего активно используется в производстве, банковском деле и других сферах. Благодаря цифровым копиям изделий, оборудования, производственных, финансовых, логистических процессов бизнес становится эффективнее, а продукты и услуги - качественнее.
Фото: freepik.com