Тенденцией, продемонстрированной на выставке SPS Drives в Нюрнберге в конце 2017 года, стал акцент на использовании цифрового двойника в производстве и проектировании технологических процессов.
Цифровые близнецы — это живые модели процесса, которые генерируют оперативные данные и данные об окружающей среде в режиме реального времени. Они прогнозируют сбои, одновременно снижая затраты на техническое обслуживание и незапланированные простои. Существует огромный потенциал роста с точки зрения экономии производительности и сокращения циклов разработки.
Проще говоря, цифровой двойник – это виртуальная модель чего–либо — это может быть продукт, процесс или услуга — или комбинация этих вещей. Многие секторы рынка, включая автомобилестроение, науки о жизни и крупные непрерывные процессы, предсказывают большое будущее цифровым двойникам.
Концепция цифрового двойника завоевала популярность в мире разработки продуктов как средство создания виртуального представления физических активов, включая валидацию и тестирование. Цифровой двойник для повышения производительности в полевых условиях и удовлетворенности клиентов такими продуктами, как реактивные двигатели и сканеры CAT, — это новый подход. В дискретном производстве цифровой двойник может быть просто самим продуктом, тем, как он изготовлен и как он взаимодействует с окружающей средой.
Но этот процесс, который обещает снизить зависимость от дорогостоящих прототипов при одновременном ускорении вывода на рынок, теперь начинает внедряться в производственной среде для оптимизации планировки производственных помещений и проверки систем управления и процессов автоматизации. Цифровые близнецы помогают инженерам виртуально ознакомиться с критически важным оборудованием, компонентами и действиями задолго до того, как они выйдут на поле.
Некоторые компании с глубокими корнями в 3D CAD-моделировании рассматривают цифрового двойника как способ определения и оптимизации планировки производственных помещений и производственных процессов в виртуальном мире до ввода в действие физических активов и включения производства. С другой стороны, компании, занимающиеся автоматизацией, рассматривают цифрового двойника как инструмент для проверки и оптимизации систем управления и процессов автоматизации. Однако другие компании интерпретируют цифровой двойник как виртуализацию, ИТ-технологию, которая абстрагирует операционные системы, приложения, сети и хранилища от базового оборудования или программного обеспечения, так что процесс больше не зависит от конкретной физической платформы, обеспечивая большую гибкость и масштабируемость.
Перспективной областью является подготовка основы для профилактического обслуживания. Идея состоит в том, чтобы сделать все данные пригодными для наглядности и аналитики. Таким образом, он может связать производство с управлением материалами, процессами контроля качества и процессами технического обслуживания. До сих пор, в то время как большинство компаний в области автоматизации используют цифровой двойник для обучения операторов и оптимизации процессов, он мало используется в прогнозном и профилактическом обслуживании, где способность прогнозировать или предвидеть потенциальные проблемы или планировать техническое обслуживание уменьшила бы сбои в производстве. Производитель может собирать данные о продуктах во время или после использования для анализа ожидаемых характеристик в сравнении с фактическими. Затем twin мог бы самооптимизироваться с учетом модернизации, технического обслуживания и изменений окружающей среды. Продукт может даже содержать своего собственного цифрового двойника, чтобы клиент мог диагностировать проблемы.
Сложные инфраструктуры, такие как аэропорты, могут быть даже смоделированы таким образом, чтобы включать все системы, необходимые для безопасной доставки пассажиров на самолет и обратно, а также их багаж, покупки в беспошлинной торговле и другие параметры. Цифровой двойник аэропорта может имитировать взаимодействие между людьми, оборудованием и позволяет персоналу аэропорта имитировать поломки.
Хотя концепция цифрового двойника, безусловно, продвигается вперед, она все еще находится в зачаточном состоянии. По прогнозам, рынок цифровых двойников продемонстрирует значительный рост, причем, по оценкам, наибольшая доля рынка придется на Северную Америку, в то время как рынок Азиатско-Тихоокеанского региона, по прогнозам, будет расти самыми быстрыми темпами. Значительный рост объясняется растущим внедрением методов Индустрии 4.0/Интернета вещей и облачных платформ. США и Канада имеют хорошо развитую инфраструктуру, которая обеспечивает более широкое проникновение устройств и лучшую связь. Азиатско-Тихоокеанский регион преимущественно использует методы индустрии 4.0 для проектирования и производства в таких странах, как Япония, Китай, Южная Корея и Индия.
Ожидайте ускорения захватывающих разработок в области цифровых двойников в области автоматизации и разработки продуктов.
