Цифровой двойник: для чего служит и как создается?
Виртуальная копия любого материального или нематериального объекта, процесса или явления называется цифровым двойником. Она часто упоминается в контексте четвертой промышленной революции, которая происходит прямо сейчас в нашем мире. Использование цифровых двойников (digital twin) помогает не только вовремя выявлять проблемы, но и прогнозировать изменения, улучшать бизнес-процессы и, в итоге, делать бизнес более эффективным. Давайте разберемся, каким образом это происходит и какую роль играют цифровые двойники в нашей жизни.
е представляют собой совокупность цифровых данных о конкретном пользователе или объекте. Цифровые профили содержат информацию о предпочтениях, интересах, покупках и действиях пользователя в сети. Они используются для персонализации предложений, рекламы и аналитики поведения пользователей. В отличие от этого, цифровой двойник скорее является полным и подробным отражением реального объекта или процесса, с его текущим состоянием и историей. В целом, цифровые двойники представляют собой мощный инструмент для анализа, управления и оптимизации объектов и процессов. Они позволяют точно описывать и предсказывать поведение объектов, учитывать изменения и проводить различные эксперименты. Возможности цифровых двойников будут только расширяться с развитием технологий и приложений их использования.Цифровая версия: Как создают цифровые двойники
Процесс создания цифровых двойников зависит от физической сущности, для которой нужно создать виртуальную копию. Например, авиационный электродвигатель требует сложных математических вычислений, в то время как система автоматизации сортировочного центра тербует установки датчиков и специальной платформы. Один из основных предназначений цифрового двойника - предотвращать возможные проблемы на ранних этапах.
Для создания цифровых двойников некоей физической системы требуются:
- Сама физическая сущность с установленным комплектом датчиков и метрик;
- Специальное программное обеспечение – т.н. платформа;
- Постоянная связь между физическим и цифровым оборудованием.
Процесс создания цифровых двойников всегда начинается с обследования объекта, изучения всех его свойств и особенностей функционирования. Разработчики работают с техническими специалистами заказчика, чтобы лучше понимать предмет и избегать проблем с эксплуатацией.
На основе математического описания сущности и после сбора телеметрических данных создается модель цифрового двойника, которая может быть как линейной, так и древовидной. Как правило, модель статична и показывает, как объект устроен и как его элементы расположены.
Затем статичную модель превращают в динамическую, «оживляя» ее описаниями рабочих процессов. На этом этапе исследуются все варианты поведения объекта – как в обычных, так и экстремальных условиях. Технические специалисты пишут сценарии, составляют чек-листы для проверки работоспособности, проводят различные виды тестовых испытаний. Впоследствии, при пусконаладке реального объекта, это помогает сократить время на 90%.
Написание динамической симуляционной модели – не единственный процесс, который происходит при создании цифровой копии. Виртуальная копия существует параллельно с оригиналом и развивается вместе с ним. Изменения тестируются на двойнике, экономя таким образом время и деньги, прежде чем они вносятся в реальную систему.
Цифровые двойники находят широкое применение в различных сферах, например, в аэрокосмической индустрии, где они используются для отслеживания самолетов и определения погоды, а также для своевременного обнаружения неисправностей. В логистике помогает повысить производительность за счет мониторинга веса. Благодаря цифровым копиям, изделия, оборудование, производственные, финансовые и логистические процессы становятся более эффективными, продукты и услуги более качественными.
Фото: freepik.com