Вернуться назад

Блог

Цифровой двойник (Digital Twin)

Технология Цифрового двойника (Digital Twin) может значительно повысить производительность компаний, разрабатывающих продукты или оказывающих услуги. Эта технология не только повышает творческий потенциал, инновационную мощь и эффективность инженеров в команде, но также может влияет на маркетинг, продажи, способ обслуживания и управления клиентской базой. В целом технология Digital Twin позволяет стать ближе к вашим клиентам, что неизбежно ведёт к повышении прибыли и усилению конкурентной позиции.


Что такое цифровой двойник?

Ваш инженерный отдел почти наверняка использует технологии автоматизированного проектирования и производства физических компонентов, включая различные методы моделирования. Эти технологии обеспечивают относительно ограниченное и изолированное представление о работе всей системы в целом. Цифровой двойник выводит процесс проектирования и эксплуатации всей системы на совершенно новый, целостный уровень.

Цифровой двойник - это виртуальная модель всего продукта, процесса или услуги, которая обладает высокой точностью как при отображении системы в целом, так и среды, в которой работает система. Среда, в которой действует цифровой двойник, содержит основополагающие правила и принципы, которые применяются и к двойнику, во многом так же, как система в реальном мире подчиняется естественным законам и принципам. Например, гравитация, трение, температура и свет являются фундаментальными составляющими виртуального мира цифрового двойника. Это означает, что его поведение в виртуальном мире, является наиболее близкой аналогией с эквивалентной реальной системой, которую можно создать с помощью современных технологий.

Это представляет огромную ценность для бизнеса.

Очевидно, что способность визуализировать разрабатываемую систему и легко обмениваться информацией с заинтересованными сторонами имеет свои преимущества. Клиенты могут быть вовлечены в самые ранние этапы проектирования системы, а также предоставить ценную обратную связь. А инженеры могут изучить работу системы и оптимизировать конструкцию, прежде чем она будет воплощена в жизнь, что сэкономит время и деньги. Маркетинговая стратегия может быть разработана до появления физического прототипа, и продажи могут привлечь новых клиентов, показав им цифрового двойника. Учебные отделы могут научить конечных пользователей, как управлять системой еще до ее установки. В целом технология цифровых двойников позволит сделать инженерный процесс более эффективным и сократит время на реализацию и выход на рынок, который уже подготовлен и готов для вашего продукта, процесса или услуги.


Рынок цифровых двойников

Цифровой близнец одна из тех технологий, что появились в связи с быстрым распространением вычислительной мощности и обилием датчиков данных, генерируемых все большим числом IoT-устройств. Эти тенденции помогают цифровым моделям и симуляциям становиться более точными с каждым годом. Согласно прогнозу Deloitte к 2023 году мировой рынок технологий цифровых двойников достигнет 16 миллиардов долларов. IDC прогнозирует, что 30% компаний Global 2000 будут использовать данные из цифровых двойников, продуктов и активов, связанных с IoT, для повышения эффективности инноваций и продуктивности организации, достигая прироста в 25%.


Цифровой двойник в действии

Большая часть информации, необходимой для создания цифрового двойника, обычно производится как часть стандартного процесса разработки продукта: например, трехмерные модели для геометрии, механики, программного обеспечения, интерфейсов и электронных схем. Процесс реализации цифрового двойника в значительной степени основан на интеграции этой информации в целевой виртуальный мир с соответствующим уровнем детализации. Другими словами, цифровой двойник строится из существующих инструментов проектирования и не заменяет их. Скорее, объединяет разрозненные данные вместе. В эту смесь цифровой двойник также добавляет правила и принципы своего виртуального мира, включая движение, гравитацию, обнаружение столкновений и даже сложную физику, такую как термодинамика.

Результатом является чрезвычайно точная и (потенциально) подробная рабочая модель целевой системы в предполагаемой среде. Это помогает инженерам подтвердить свои предположения и облегчить общение с клиентами и их коллегами в других областях исследований и разработок.


Способность визуализировать процесс функционирования целевой системы не следует недооценивать. Цифровой двойник функционирует в качестве инструмента связи, который помогает инженерам из разных дисциплин достичь общего понимания друг друга - процесс, который очень трудно достичь любыми другими средствами. Это разрушает пресловутые барьеры между механикой, программным обеспечением, механикой и электроникой: конфликтующие проблемы возникают раньше, и путем вовлечения и согласования всех заинтересованных сторон можно избежать дорогостоящих ошибок. Цифровой двойник также помогает разработчикам более тщательно анализировать свою работу и видеть проблемы еще до их возникновения.

Еще одним важным преимуществом цифрового двойника является то, что он позволяет одновременно эффективно разрабатывать аппаратное и программное обеспечение. Традиционно аппаратное и программное обеспечение для системы часто разрабатывается в значительной степени изолированно друг от друга. Их интеграция зачастую происходит на поздней стадии жизненного цикла разработки продукта и обычно приводит к дорогостоящей переработке программного обеспечения. Чтобы смягчить этот эффект, разработка программного обеспечения часто начинается только тогда, когда разработка аппаратного обеспечения в значительной степени готова, что потенциально увеличивает общее время выхода на рынок.

Одной из определяющих характеристик цифрового двойника является то, что с точки зрения программного обеспечения виртуальное оборудование идентично реальному. Это означает, что программное обеспечение системы не видит разницы между цифровым близнецом и его реальным аналогом и поэтому может быть полностью разработано и введено в эксплуатацию параллельно с реальным аппаратным обеспечением, что приводит к значительному сокращению времени выхода на рынок и затрат на разработку программного обеспечения.

Цифровой двойник также уменьшает количество необходимых физических прототипов. Обычная разработка продукта часто требует разработки четырех или пяти физических прототипов. Использование цифрового двойника может снизить его до одного или двух, при этом экономя затраты и время.

Преимущества цифрового двойника не ограничиваются разработкой продукта, но распространяются на весь его жизненный цикл. Например, когда продукт или процесс работает в полевых условиях, данные датчика могут быть собраны и использованы для улучшения цифровой модели-близнеца с постоянной обратной связью для достижения лучшего соответствия с реальностью. Цифровой двойник может затем использоваться для диагностики проблем с реальной системой или для профилактического обслуживания. Модернизация в полевых условиях может быть проверена перед развертыванием, что еще больше снижает стоимость технического обслуживания в полевых условиях.

Пороговая стоимость установки цифрового двойника оценивается примерно в 3 000 000 рублей. В среднем, использование цифрового двойника экономит компании от 20 до 30 процентов затрат на разработку. Поэтому использование цифрового двойника становится экономичным для разработки высокотехнологичных систем, которые обычно обходятся в 10-15 миллионов или больше. Разумеется, по мере совершенствования технологии цифрового двойника будет развиваться эффект масштаба, снижая пороговую стоимость и позволяя применять ее в более широком масштабе.


Оригинал - перевод Селадо-ai.

Вернуться назад

Контакты

г. Москва, метро Павелецкая, Павелецкая набережная д. 2 стр 3, офис 106, БЦ LoftVille

+7 (495) 003-91-37
Свяжитесь с нами: