Что необходимо знать о цифровых двойниках
Один из терминов, который часто встречается в стратегиях цифровизации, — это «цифровой двойник». Возникает вопрос: является ли эта концепция уже практической реальностью или это всего лишь очередное маркетинговое выражение? Что такое цифровые двойники?
Углекислый газ в двух словах
- Термин «цифровой двойник» широко используется в обсуждениях промышленной цифровизации и нередко вызывает сомнения — идёт ли речь о реальном технологическом прорыве или просто о модном слове.
- На практике цифровые двойники представляют собой устоявшуюся концепцию с широкими возможностями применения.
- Цифровой двойник — это виртуальное представление физического актива, которое постоянно обновляется актуальными данными и отражает его текущее состояние.
- В промышленной среде цифровые двойники повышают операционную эффективность, поддерживают техническое обслуживание и улучшают процесс принятия решений за счёт предоставления точной информации о работе оборудования.
- Эта технология уже давно вышла за рамки теории и является проверенным решением, приносящим измеримую пользу в различных отраслях.
Что такое цифровой двойник?
Цифровой двойник — это цифровое представление физического изделия, процесса или сервиса. Благодаря онлайн-связи между физическим активом и его цифровым представлением становится возможным проведение анализа для мониторинга состояния и предотвращения потенциальных проблем.
Цифровые двойники также позволяют выполнять моделирование, что способствует оптимизации процессов, сокращению внеплановых простоев и реализации других улучшений. Хотя сама концепция не является новой, она получила широкое распространение с развитием технологий промышленного интернета вещей (IIoT) и искусственного интеллекта.
Существует несколько способов внедрения цифровых двойников в промышленных приложениях. Например, цифровой двойник может создаваться автоматически при подключении полевых приборов к экосистемам IIoT через пограничное устройство. В качестве альтернативы цифровой двойник может быть создан вручную — путём сканирования серийного номера, загрузки фотографии или ввода данных с помощью смартфона.
Как работают цифровые двойники?
В большинстве реализаций цифровой двойник собирает данные с подключённых устройств, анализирует их и формирует практические рекомендации. Разработка цифровых двойников обычно включает применение статистических методов, машинного обучения и других продвинутых алгоритмов для интерпретации характеристик работы устройств и поведения процессов.
Каждому активу присваивается свой цифровой двойник. Это достигается путём подключения приборов через сеть, например, сеть PROFIBUS , подключённую к пограничному устройству, которое обменивается данными с облачной экосистемой IIoT. После установления соединения цифровые двойники создаются автоматически, обеспечивая точное отображение физических активов и непрерывный сбор данных.
В зависимости от платформы IIoT цифровые двойники могут использоваться для различных задач, включая анализ установленной базы оборудования, выявление устаревших приборов и формирование рекомендаций по улучшению.
Какие преимущества цифрового двойника?
Цифровизация позволяет интеллектуальным устройствам непрерывно генерировать большие объёмы ценных данных. Ручная интерпретация таких данных практически невозможна, а их игнорирование приводит к потере важной информации о работе приложений. Цифровой двойник решает эту задачу за счёт интеграции с такими технологиями, как искусственный интеллект, машинное обучение и IIoT, позволяя выполнять моделирование на основе данных, поступающих от физических активов.
Цифровые двойники автоматически собирают и анализируют информацию, предоставляя прикладные выводы, которые помогают оптимизировать процессы и повысить доступность оборудования. Компании всё чаще разрабатывают открытые платформы для расширения возможностей цифровых двойников, способных интерпретировать данные от подключённых устройств. Полученные результаты обычно отображаются на наглядных панелях мониторинга, что упрощает оценку и не требует специальных навыков анализа данных
Почему цифровой двойник важен для IIoT?
IIoT основан на интеллектуальных устройствах, которые непрерывно передают эксплуатационные данные, в отличие от традиционных автономных систем. При подключении этих устройств к облачной платформе цифровые двойники формируют их виртуальные представления. В сочетании с аналитическими инструментами такой подход преобразует исходные данные в понятные и полезные для работы выводы, доступные всей команде. Области применения включают анализ установленной базы оборудования, повышение производительности и оптимизацию технического обслуживания.
Пример применения цифрового двойника
Технология цифровых двойников реализуется, в том числе, через цифровые сервисы, такие как Netilion Analytics, которые позволяют регистрировать и структурировать активы в экосистеме IIoT Netilion. Это решение предоставляет информацию об установленной базе, выявляет устаревшие устройства и указывает на возможности стандартизации и улучшения процессов.
Регистрация активов может выполняться несколькими способами. Наиболее автоматизированный метод предусматривает подключение сети к экосистеме IIoT с помощью пограничного устройства, что позволяет создавать цифровые двойники без ручного ввода данных. В качестве альтернативы активы можно добавлять вручную через платформу, вводя данные об устройстве, либо с помощью мобильного приложения Netilion Scanner — для сканирования приборов, создания фотографий и фиксации информации о местоположении.
После регистрации система предоставляет аналитику и наглядные данные, включая разнообразие установленного оборудования, его критичность и степень устаревания. Вся эта информация доступна через централизованную панель управления.
