Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое цифровой двойник, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое цифровой двойник , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Моделирование и Моделирование систем.
цифровой двойник является цифровой копией живого или неживого физического лица. Цифровой двойник - это цифровая копия потенциальных и реальных физических активов ( физический двойник ), процессов, людей, мест, систем и устройств, которые могут использоваться для различных целей. Цифровое представление обеспечивает как элементы, так и динамику того, как устройство Интернета вещей (IoT) работает и живет на протяжении всего жизненного цикла. Определения технологии цифровых двойников, использованные в предыдущих исследованиях, подчеркивают две важные характеристики. Во-первых, каждое определение подчеркивает связь между физической моделью и соответствующей виртуальной моделью или виртуальным аналогом. Во-вторых, это соединение устанавливается путем генерации данных в реальном времени с помощью датчиков . Концепцию цифрового двойника можно сравнить с другими концепциями, такими как среды кросс-реальности или совместные пространства и зеркальные модели, которые стремятся, в общем и целом, синхронизировать часть физического мира (например, объект или место ) с его киберпредставлением (которое может быть абстракцией некоторых аспектов физического мира).
Цифровые двойники объединяют Интернет вещей, искусственный интеллект , машинное обучение и программную аналитику с пространственными сетевыми графами для создания живых цифровых имитационных моделей, которые обновляются и изменяются по мере изменения их физических аналогов. Цифровой двойник постоянно учится и обновляется из множества источников, чтобы представлять свой статус, рабочее состояние или положение в режиме, близком к реальному времени. Эта обучающая система учится сама от себя, используя данные датчиков, которые передают различные аспекты ее рабочего состояния; от специалистов-людей, таких как инженеры с глубокими и актуальными отраслевыми знаниями; от других аналогичных машин; от других аналогичных парков машин; и от более крупных систем и среды, частью которых он может быть. Цифровой двойник также интегрирует исторические данные о прошлом использовании машины для включения в свою цифровую модель.
В различных отраслях промышленности двойники используются для оптимизации эксплуатации и обслуживания физических активов, систем и производственных процессов. Они представляют собой формирующую технологию для промышленного Интернета вещей (IIoT), в котором физические объекты могут жить и виртуально взаимодействовать с другими машинами и людьми. [10] В контексте Интернета вещей их также называют «киберобъектами» или «цифровыми аватарами». [11] Цифровой двойник также является компонентом киберфизических систем .
| Определение | Авторы |
|---|---|
| «Цифровой двойник - это набор виртуальных информационных конструкций, которые полностью описывают потенциальный или реальный физический производимый продукт от микроатомного уровня до макрогеометрического уровня. В оптимальном варианте любая информация, которая может быть получена в результате проверки физического производимого продукта, может быть полученный от его цифрового двойника ". | Горюет и Викерс (2016) [12] |
| «Цифровой двойник - это интегрированное мультифизическое, многомасштабное, вероятностное моделирование реального транспортного средства или системы, в котором используются лучшие доступные физические модели, обновления датчиков, история парка и т. Д., Чтобы отразить жизнь соответствующего летающего двойника». | Глэссген и Старгель, (2012) [13] |
| «цифровой двойник - это реальное отображение всех компонентов в жизненном цикле продукта с использованием физических данных, виртуальных данных и данных взаимодействия между ними» | Тао, Суй, Лю, Ци, Чжан, Сун, Го, Лу и Ни, (2018) [14] |
| «динамическое виртуальное представление физического объекта или системы на протяжении ее жизненного цикла с использованием данных в реальном времени для обеспечения понимания, обучения и рассуждений» | Болтон, Макколл-Кеннеди, Чунг, Галлен, Орсингер, Вителл и Заки, (2018) [15] |
| «Использование цифровой копии физической системы для оптимизации в реальном времени» | Содерберг, Р., Вэрмефьорд, К., Карлсон, Дж. С., и Линдквист, Л. (2017) [16] |
| «Цифровой двойник - это цифровая копия физического устройства в реальном времени» | Баккьега (2017) [17] |
| «Цифровой двойник - это цифровая копия живого или неживого физического объекта. Соединяя физический и виртуальный мир, данные передаются плавно, позволяя виртуальному объекту существовать одновременно с физическим объектом». | Эль Саддик, А. (2018) |
| В контексте Digital Built Britain цифровой двойник - это «реалистичное цифровое представление активов, процессов или систем в искусственной или природной среде». | Принципы Близнецов (2018) [18] |
Появление концепции цифровых двойников было связано с ростом цифровизации 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 .
Цифровых близнецов предвосхитила книга Дэвида Гелернтера 1991 года « Зеркальные миры» . [19] [20] Как в промышленных, так и в научных публикациях широко признано, что Майкл Гривс из Технологического института Флориды впервые применил концепцию цифрового двойника в производстве. . Концепция и модель цифрового двойника были публично представлены в 2002 году Гривсом, работавшим в то время в Мичиганском университете , на конференции Общества инженеров-производителей в Трое, штат Мичиган . [27]Гривс предложил цифрового двойника в качестве концептуальной модели, лежащей в основе управления жизненным циклом продукта (PLM).
Концепция, получившая несколько разных названий, впоследствии была названа Джоном Викерсом из НАСА «цифровым двойником» в отчете о дорожной карте 2010 года. [28] Концепция цифрового двойника состоит из трех отдельных частей: физического продукта, цифрового / виртуального продукта и связей между двумя продуктами. Связи между физическим продуктом и цифровым / виртуальным продуктом - это данные, которые передаются от физического продукта к цифровому / виртуальному продукту, и информация, которая доступна из цифрового / виртуального продукта в физическую среду.
Ранняя концепция цифрового двойника от Grieves and Vickers
Позже концепт разделили на типы. [12] Типами являются прототип цифрового двойника (DTP), экземпляр цифрового двойника (DTI) и агрегат цифрового двойника (DTA). DTP состоит из проектов, анализа и процессов для реализации физического продукта. DTP существует до того, как появится физический продукт. DTI - это цифровой двойник каждого отдельного экземпляра продукта после его производства. DTA - это совокупность DTI, данные и информация которых могут использоваться для опроса о физическом продукте, прогнозировании и обучении. Конкретная информация, содержащаяся в цифровых двойниках, определяется вариантами использования. Цифровой двойник - это логическая конструкция, означающая, что фактические данные и информация могут содержаться в других приложениях.
Цифровой двойник на рабочем месте часто считается частью роботизированной автоматизации процессов (RPA) и, по мнению отраслевой аналитической компании Gartner, является частью более широкой и развивающейся категории «гиперавтоматизации».
Примером того, как цифровые двойники используются для оптимизации машин, является техническое обслуживание оборудования для выработки электроэнергии, такого как турбины для выработки электроэнергии, реактивные двигатели и локомотивы.
Другой пример цифровых двойников - использование 3D-моделирования для создания цифровых компаньонов для физических объектов. [29] [30] [31] [23] [24] Его можно использовать для просмотра статуса реального физического объекта, что позволяет проецировать физические объекты в цифровой мир. [32] Например, когда датчики собирают данные от подключенного устройства, эти данные могут использоваться для обновления копии «цифрового двойника» состояния устройства в реальном времени. [33] [34] [35] Термин «тень устройства» также используется для обозначения цифрового двойника. [36]Цифровой двойник должен быть актуальной и точной копией свойств и состояний физического объекта, включая форму, положение, жест, состояние и движение. [37]
Цифровой двойник также может использоваться для мониторинга , диагностики и прогнозирования с целью оптимизации производительности и использования активов. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . В этой области сенсорные данные могут быть объединены с историческими данными, человеческим опытом, флотом и симуляционным обучением, чтобы улучшить результаты прогнозов. [38] Таким образом, сложные платформы прогнозирования и интеллектуального обслуживания могут использовать цифровых двойников для поиска первопричин проблем и повышения производительности .
Цифровые двойники автономных транспортных средств и их набор датчиков, встроенный в моделирование дорожного движения и окружающей среды, также были предложены в качестве средства преодоления значительных проблем разработки, тестирования и проверки для автомобильного приложения [39], в частности, когда соответствующие алгоритмы основаны на подходы искусственного интеллекта, требующие обширных обучающих данных и наборов данных для проверки.
Дополнительные примеры отраслевых приложений:
Чаще всего цифровые двойники создаются с целью моделирования объектов, напрямую связанных с промышленным производством.
Примеры:
Физические производственные объекты виртуализированы и представлены в виде моделей цифровых двойников (аватаров), бесшовно и тесно интегрированных как в физическое, так и в киберпространство. [48] Физические объекты и модели-близнецы взаимовыгодно взаимодействуют.
Цифровой двойник нарушает весь процесс управления жизненным циклом продукта (PLM), от производства до обслуживания и эксплуатации. [49] В настоящее время PLM требует очень много времени с точки зрения эффективности, производства, интеллекта, этапов обслуживания и устойчивости при разработке продукта. Цифровой двойник может объединить физическое и виртуальное пространство продукта. [50] Цифровой двойник позволяет компаниям иметь цифровой след для всех своих продуктов, от проектирования до разработки и на протяжении всего жизненного цикла продукта. [51] [52]В целом отрасли с производственным бизнесом сильно пострадали от цифровых двойников. В производственном процессе цифровой двойник подобен виртуальной копии недавних событий на фабрике. Тысячи датчиков размещаются по всему физическому производственному процессу, все они собирают данные из различных измерений, таких как условия окружающей среды, поведенческие характеристики машины и выполняемая работа. Все эти данные постоянно передаются и собираются цифровым двойником. [51]
Благодаря Интернету вещей цифровые двойники стали более доступными и могут определять будущее обрабатывающей промышленности. Выгода для инженеров заключается в реальном использовании продуктов, которые виртуально разрабатываются цифровым двойником. Передовые способы обслуживания и управления продуктами и активами становятся доступными, поскольку существует цифровой двойник реальной «вещи» с возможностями в реальном времени. [53]
Цифровые двойники предлагают огромный бизнес-потенциал, предсказывая будущее, а не анализируя прошлое производственного процесса. [54] Представление реальности, созданное цифровыми близнецами, позволяет производителям развиваться в направлении ожидаемых деловых практик. [49] Будущее производства определяется следующими четырьмя аспектами: модульность, автономность, возможность подключения и цифровой двойник. [55]По мере того, как на этапах производственного процесса растет цифровизация, открываются возможности для повышения производительности. Это начинается с модульности и ведет к повышению эффективности производственной системы. Кроме того, автономность позволяет производственной системе эффективно и разумно реагировать на неожиданные события. Наконец, такие возможности подключения, как Интернет вещей, позволяют замкнуть цикл цифровизации, позволяя оптимизировать следующий цикл разработки и продвижения продукта для повышения производительности. [55] Это может привести к увеличению удовлетворенности и лояльности клиентов, если продукты могут определить проблему еще до того, как действительно сломаться. [49]Кроме того, поскольку затраты на хранение и вычисления становятся менее дорогими, способы использования цифровых двойников расширяются. [51]
Несколько фирм, в том числе General Electric , Arctic Wind и Mechanical Solutions, инвестируют в цифровых двойников для повышения эффективности.
General Electric имеет систему, основанную на цифровых двойниках, и использует это программное обеспечение для управления и анализа данных с ветряных турбин , нефтяных вышек и самолетов, которые они производят. [56] Система, которую они используют для самолетов, собирает для каждого двигателя все данные о рейсе между Лондоном и Парижем. Данные передаются в центр обработки данных, где в реальном времени создается цифровой двойник каждого механизма. Таким образом, General Electric может обнаруживать потенциальные дефекты или неисправности уже во время полета. Таким образом, если часть двигателя является причиной неисправности, персонал, ответственный за техническое обслуживание, может подготовить запасную часть в аэропорту, где самолет приземлится.
Arctic Wind, компания, которая владеет и эксплуатирует несколько ветряных электростанцийв Норвегии требовалось решение для отслеживания состояния производимых ими ветряных турбин. Эти турбины дорогие, и все части требуют постоянного контроля. Обслуживание этих турбин затруднено из-за продолжительных периодов темноты и низких температур. Чтобы найти решение проблемы стихийных бедствий, они установили датчики на все свои ветряные турбины, и данные, поступающие с этих датчиков, передаются в офис на расстояние более 1000 миль. Это предоставляет цифровым двойникам данные о ветряных турбинах в реальном времени, поэтому сотрудники могут визуализировать любые проблемы по мере их возникновения. Кроме того, цифровой двойник предоставляет фирме прогнозы на будущее, чтобы они могли моделировать работу турбин в различных экстремальных условиях. Таким образом,
Компания Mechanical Solutions Inc. (MSI), специализирующаяся на турбомашинах , использовала программное обеспечение Siemens Simcenter STAR-CCM + . Это программное обеспечение позволяет организациям, занимающимся разработкой продуктов, использовать цифрового двойника. MSI успешно внедрила это программное обеспечение в свою технологическую цепочку в качестве инструмента для поиска и устранения неисправностей. Это позволило экономичному процессу проектирования решить очень сложные проблемы, которые невозможно было бы решить без цифрового двойника. [57]
Помня, что определение цифрового двойника - это цифровая копия физического устройства в реальном времени, производители встраивают цифрового двойника в свои устройства. Доказанными преимуществами являются повышенное качество, раннее обнаружение неисправностей и лучшая обратная связь с дизайнером продукта об использовании продукта.
Географические цифровые двойники были популяризированы в практике городского планирования, учитывая растущий аппетит к цифровым технологиям в движении умных городов . Эти цифровые двойники часто предлагаются в форме интерактивных платформ для сбора и отображения трехмерных и четырехмерных пространственных данных в реальном времени с целью моделирования городской среды (городов) и потоков данных в них. [58]
Технологии визуализации, такие как системы дополненной реальности (AR), используются как инструменты для совместной работы при проектировании и планировании в построенной среде, объединяющей потоки данных со встроенных датчиков в городах и сервисы API для формирования цифровых двойников. Например, AR можно использовать для создания карт дополненной реальности, зданий и потоков данных, проецируемых на столы для совместного просмотра профессионалами в области искусственной среды. [59]
В искусственной среде, отчасти за счет внедрения процессов информационного моделирования зданий , деятельность по планированию, проектированию, строительству, эксплуатации и техническому обслуживанию все чаще переводится в цифровую форму, а цифровые двойники построенных активов рассматриваются как логическое продолжение - на уровне отдельных активов и на национальном уровне. В Соединенном Королевстве в ноябре 2018 года, например, Центр Digital Built Britain опубликованы Принципы Gemini , [18] с изложением принципов для развития «национального цифрового двойника». [60]
Здравоохранение признано отраслью, в которой технология цифровых двойников подрывается. [61] [50] Концепция цифрового двойника в отрасли здравоохранения была первоначально предложена и впервые использована в прогнозировании продукта или оборудования. [50] С помощью цифрового двойника жизнь может быть улучшена с точки зрения медицинского здоровья, спорта и образования за счет более основанного на данных подхода к здравоохранению. [49]Доступность технологий позволяет создавать индивидуальные модели для пациентов, плавно настраиваемые на основе отслеживаемых параметров здоровья и образа жизни. В конечном итоге это может привести к виртуальному пациенту с подробным описанием состояния здоровья отдельного пациента, а не только в предыдущих записях. Кроме того, цифровой двойник позволяет сравнивать индивидуальные записи с данными генеральной совокупности, чтобы легче находить шаблоны с высокой детализацией. [61]Самым большим преимуществом цифрового двойника для отрасли здравоохранения является тот факт, что здравоохранение можно адаптировать с учетом реакции отдельных пациентов. Цифровые близнецы не только улучшат разрешение при определении состояния здоровья отдельного пациента, но и изменят ожидаемое изображение здорового пациента. Раньше под «здоровым» понималось отсутствие признаков заболевания. Теперь «здоровых» пациентов можно сравнить с остальной частью населения, чтобы действительно определить здоровых. [61]Однако появление цифрового двойника в здравоохранении также имеет некоторые недостатки. Цифровой двойник может привести к неравенству, поскольку технология может быть недоступна для всех, увеличивая разрыв между богатыми и бедными. Кроме того, цифровой двойник будет определять закономерности в популяции, которые могут привести к дискриминации. [61] [62]
Если говорить более конкретно на уровне компании, несколько действующих компаний инвестируют и разрабатывают решения для здравоохранения с использованием цифрового двойника. Например, Philips исследовала идею цифровой версии пациента, чтобы пациенты могли использовать цифрового двойника, чтобы лучше действовать превентивно, а не реактивно.
«Живое сердце» [64] - результат сотрудничества Стэнфордского университета и HPE, где были созданы многомасштабные 3D-модели сердца для мониторинга кровообращения и виртуального тестирования лекарств [65], которые все еще находятся в разработке, чтобы в конечном итоге предотвратить вредные воздействия. побочные эффекты. [66] Наконец, компания Siemens разработала аналогичного цифрового двойника здравоохранения. Используя искусственный интеллект, врачи могут ставить более точные диагнозы. [67]
Создание цифрового двойника - это значительные вложения. Однако, используя облачную платформу и модульную организацию, небольшие организации могут также внести свой вклад в определенный модуль. [62] Одной из таких организаций является Sim & Cure, первая компания, выпустившая на рынок имитационную модель для лечения аневризм на основе пациента. Этот метод лечения позволяет прогнозировать развертывание медицинских устройств. Их продукт Sim & Size - это имплантат, состоящий из трех приложений, используемых для лечения пациентов с нейроваскулярными расстройствами, такими как аневризмы.
Еще одна отрасль, в которой технология цифровых двойников повлияла на развитие, - это автомобильная промышленность. Цифровые двойники в автомобильной промышленности реализуются с использованием существующих данных для упрощения процессов и снижения маржинальных затрат. В настоящее время конструкторы автомобилей расширяют существующую физическую материальность, внедряя цифровые возможности программного обеспечения. [69] Конкретным примером технологии цифрового двойника в автомобильной промышленности является использование автомобильными инженерами технологии цифрового двойника в сочетании с аналитическим инструментом фирмы для анализа того, как управляется конкретный автомобиль. При этом они могут предложить включить в автомобиль новые функции, которые могут снизить количество дорожно-транспортных происшествий, что ранее было невозможно в такие короткие сроки. [70]
Volkswagen - одна из ведущих автомобильных компаний, внедряющих технологию цифровых двойников в свои бизнес-процессы . Использование этой технологии, которую они называют «виртуальным двойником», позволило Volkswagen создавать цифровые 3D-прототипы своих различных моделей автомобилей, таких как Golf. [71] Центр предварительной серии в Вольфсбурге- это специализированный отдел команды виртуальных прототипов, где они создают цифровые представления автомобилей, которые используются с момента сборки и на протяжении всего жизненного цикла автомобилей. Цифровые двойники поддерживают процесс производства и разработки автомобилей, предоставляя всем сотрудникам по всему миру подробные данные о модели в реальном времени. Лейнганг, один из лидеров команды виртуальных прототипов, описывает, как внедрение цифровых двойников помогает Volkswagen оптимизировать управление жизненным циклом своей продукции. «Наша работа помогает людям в проектировании, обеспечении качества, производстве кузовов и сборке. (...) Это потому, что« цифровой двойник »позволяет нашим коллегам на раннем этапе узнать, что именно нужно делать при установке того или иного компонента». [71]Другое инновационное подразделение в Вольфсбурге, Virtual Engineering Lab Volkswagen, продолжает развивать использование цифровых представлений и цифровых инструментов в сочетании с дополненной реальностью . Здесь они используют Microsoft HoloLens , который позволяет инженерам и дизайнерам просматривать и изменять цифровых двойников с помощью других технологий, таких как управление жестами и голосовые команды. [72]
В отличие от традиционных представителей автомобильной индустрии, которые в последние пару лет внедряли цифровые технологии в свои традиционные продукты, относительно новый игрок, Tesla, Inc. , занимается (цифровым) внедрением инноваций в отрасли с момента выхода компании на рынок. [73] Помимо стимулирования перехода к принятию и использованию электромобилей в массовом производстве, Tesla вводит новшества в автомобили, внедряя программные инструменты в физический продукт, включая технологию цифровых двойников. [73] [74]Tesla создает цифрового двойника для каждого производимого электромобиля, который обеспечивает фирме постоянным потоком данных, идущим от транспортного средства к производственному заводу и наоборот, что позволяет Tesla повысить надежность автомобиля, прогнозируя любой вид обслуживания от дистанция. [75] Цифровая природа автомобилей Tesla позволяет фирме решать большинство проблем с техническим обслуживанием удаленно, используя полученные данные цифрового двойника, например, «если у водителя дребезжит дверь, это можно исправить, загрузив программное обеспечение, которое настраивает гидравлику этой конкретной двери ". [75] Tesla продолжает разрабатывать и обновлять свое программное обеспечение и другие цифровые технологии, чтобы поддерживать свой статус успешного новатора. [74]
Сравнивая стратегии этих двух известных автомобильных фирм, кажется, что Volkswagen внедрил технологию цифровых двойников как наступательную реакцию на инновационный подход Tesla к автомобильной промышленности. Переходя на новую технологию, Volkswagen представил эту задачу как возможность, создав новый специализированный отдел виртуального прототипирования, вместо того чтобы уходить на новый рынок или в свою нишу. [76]
Цифровые технологии обладают определенными характеристиками, которые отличают их от других технологий. Эти характеристики, в свою очередь, имеют определенные последствия. Цифровые близнецы обладают следующими характеристиками.
Одна из основных характеристик технологии цифровых двойников - возможность подключения. Недавнее развитие Интернета вещей (IoT) привело к появлению множества новых технологий. Развитие Интернета вещей также способствует развитию технологии цифровых двойников. Эта технология демонстрирует многие характеристики, которые имеют сходство с характером Интернета вещей, а именно его соединительную природу. Прежде всего, технология обеспечивает связь между физическим компонентом и его цифровым аналогом. В основе цифровых двойников лежит эта связь, без нее технологии цифровых двойников не существовало бы. Как описано в предыдущем разделе, эта связь создается датчиками на физическом продукте, которые получают данные, интегрируют и передают эти данные с помощью различных технологий интеграции.[52] Например, возможность взаимодействия между партнерами в цепочке поставок может быть увеличена, если участники этой цепочки поставок смогут проверять цифрового двойника продукта или актива. Затем эти партнеры могут проверить статус этого продукта, просто проверив цифрового двойника.
Кроме того, связь с клиентами может быть увеличена.
Сервитизация - это процесс организаций, которые повышают ценность своих основных корпоративных предложений с помощью услуг. [77] В случае с двигателями производство двигателя является основным предложением этой организации, а затем они добавляют ценность, предоставляя услугу проверки двигателя и предлагая техническое обслуживание.
Цифровых двойников можно охарактеризовать как цифровую технологию, которая является как следствием, так и средством гомогенизации данных. В связи с тем, что теперь любой тип информации или контента может храниться и передаваться в одной и той же цифровой форме, его можно использовать для создания виртуального представления продукта (в виде цифрового двойника), тем самым отделяя информацию от его физическая форма. [78] Таким образом, гомогенизация данных и отделение информации от физического артефакта позволило появиться цифровым двойникам. Однако цифровые двойники также позволяют хранить в цифровом виде все больше информации о физических продуктах и не связаны с самим продуктом. [69]
Поскольку данные все чаще переводятся в цифровую форму, их можно передавать, хранить и вычислять быстрыми и недорогими способами. [69] Согласно закону Мура , вычислительные мощности будут продолжать расти экспоненциально в ближайшие годы, в то время как стоимость вычислений значительно снизится. Таким образом, это приведет к снижению предельных затрат на разработку цифровых двойников и сравнительно удешевит тестирование, прогнозирование и решение проблем на виртуальных представлениях, а не тестирование на физических моделях и ожидание выхода физических продуктов из строя, прежде чем вмешиваться.
Еще одно следствие гомогенизации и разделения информации - сходство пользовательского опыта. Поскольку информация от физических объектов оцифровывается, один артефакт может иметь несколько новых возможностей. [69] Технология цифровых двойников позволяет передавать подробную информацию о физическом объекте большему количеству агентов, не ограниченных физическим местоположением или временем. [79] В своем официальном документе о технологии цифровых двойников в обрабатывающей промышленности Майкл Гривс отметил следующее о последствиях гомогенизации, обеспечиваемой цифровыми двойниками: [80]
Раньше у руководителей заводов был офис с видом на завод, чтобы они могли почувствовать, что происходит на заводе. Благодаря цифровому двойнику не только руководитель фабрики, но и все, кто связан с производством фабрики, могут иметь то же самое виртуальное окно не только для одной фабрики, но и для всех фабрик по всему миру. (Горюет, 2014, с. 5)
Как указано выше, цифровой двойник позволяет определенным образом перепрограммировать физический продукт. Кроме того, цифровой двойник также можно перепрограммировать автоматически. Благодаря датчикам на физическом продукте, технологии искусственного интеллекта и прогностического анализа , [81]Следствием такой перепрограммируемой природы является появление функциональных возможностей. Если мы снова возьмем пример движка, цифровых двойников можно использовать для сбора данных о производительности движка и, при необходимости, корректировки движка, создавая более новую версию продукта. Кроме того, сервитизация также может рассматриваться как следствие перепрограммируемого характера. Производители могут нести ответственность за наблюдение за цифровым двойником, внесение корректировок или перепрограммирование цифрового двойника, когда это необходимо, и они могут предложить это в качестве дополнительной услуги.
Другой характерной чертой, которую можно наблюдать, является тот факт, что технологии цифровых двойников оставляют цифровые следы. Эти следы могут быть использованы инженерами, например, при неисправности машины, чтобы вернуться и проверить следы цифрового двойника, чтобы диагностировать, где возникла проблема. [82] Эти диагностики могут в будущем также использоваться производителем этих машин, чтобы улучшить их конструкцию, чтобы те же самые неисправности возникали реже в будущем.
В контексте обрабатывающей промышленности модульность можно описать как проектирование и настройку продуктов и производственных модулей. [55] Добавляя модульность к производственным моделям, производители получают возможность настраивать модели и машины. Технология цифровых двойников позволяет производителям отслеживать машины, которые используются, и замечать возможные области улучшения машин. Когда эти машины сделаны модульными, с использованием технологии цифрового двойника, производители могут видеть, какие компоненты ухудшают работу машины, и заменять их более подходящими компонентами для улучшения производственного процесса.
Исследование, описанное в статье про цифровой двойник, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое цифровой двойник и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Моделирование и Моделирование систем
Комментарии
Оставить комментарий
Моделирование и Моделирование систем
Термины: Моделирование и Моделирование систем