Что сулит встреча с цифровым доппельгангером. Цифровые двойники на производстве

Shuttestock/VectorMine

Цифровые двойники незаметно обгоняют ИИ по эффективности в промышленности. IT-World выяснял, как виртуальные копии заводов и атомных реакторов сокращают простои на 30% и почему Россия входит в число мировых лидеров этой технологии. erid: 2W5zFG4f7aq
ООО ИТ Медиа Реклама

Когда речь заходит о самых эффективных и перспективных технологиях, на ум приходит ИИ. Выгоды и возможности нейросетей кажутся фантастическими. Но в качестве основы технологического развития специалисты все чаще называют не ИИ, а цифровых двойников — эта технология не настолько разрекламирована, но возможности, которые она открывает, едва ли не шире. В промышленности цифровые двойники называют краеугольным камнем «Индустрии 4.0».

Как выглядит «второе я» предприятия

Цифровые двойники в промышленности. Как виртуальные модели создают конкурентное преимущество

Цифрового двойника образуют данные (в том числе и те, что собирают различные датчики и сенсоры предприятия) и аналитические модули, которые могут воспроизводить и прогнозировать поведение объектов. К слову, в отдельных случаях в цифровых двойниках используется также ИИ. Выгоды от новой технологии вполне очевидны. Можно избежать потенциальных рисков при испытаниях и затрат на них, сократить прочие расходы посредством автоматизации, точнее спланировать ремонт оборудования и прочие работы, контролировать производство в реальном времени. На Западе возможности цифровых двойников оценили. Так, Siemens занимает одну из лидирующих позиций на рынке цифровых двойников. Прочие гиганты (IBM, Microsoft, Google), как любят говорить на профильных мероприятиях, тоже «зашли в эту историю». Другие компании формируют компетенции в этом направлении. А на рынке появляются все новые игроки.

Государство и бизнес вовремя обратили внимание на перспективную технологию — нормативы для электронных двойников у нас начали разрабатывать еще в 2017 году. В этом плане мы стали одними мировых лидеров, как свидетельствует Росстандарт, и сейчас можно наблюдать практические результаты такого процесса. В прошлом году госкорпорация «Росатом» завершила пилоты по цифровым двойникам для ключевых объектов атомной инфраструктуры. Это позволило, кроме прочего, сократить время диагностики на 30%. Также «Росатом» работает над «Прорывом», это один из ведущих инновационных проектов в мировой атомной энергетике». Он предусматривает создание новой технологической платформы отрасли на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Внедрение цифрового двойника в рамках «Прорыва» позволило более чем на 60% увеличить производительность.

Агент без прикрытия

Следует сказать, что «цифровой двойник» — понятие достаточно широкое и не всегда отражает предприятие целиком. Это может быть и отдельный процесс. К примеру, ООО «АЭМ», один из дивизионов «Росатома», внедрило на производстве систему «Цифровой двойник изделия» на базе low-code-платформы «Атомкод» от компании «Цифрум», которая также входит в ГК «Росатом». В результате время поиска информации снизилось в 3–4 раза, и количество ручных операций уменьшилось на 30%. Это в свою очередь способствует снижению числа ошибок. К примеру, проверка данных о сложных компонентах, таких как насосы для АЭС, сократилась по времени в 4 раза (с 1 часа до 15 минут).

Внедрение цифрового двойника на одной из площадок компании «Сибур» помогает, помимо прочего, дисциплинировать персонал и снизить травматизм. С помощью персональных носимых трекеров перемещения сотрудников отслеживается и контролируется использование страховки при высотных работах. В другом случае цифровой двойник необходим для оптимизации производственных и логистичеких процессов.

Компания «Газпром нефтехим Салават» создала цифровой двойник реальных производственных объектов, интегрированный с базами данных оборудования и нормативной документацией. Была также разработана система управления инженерными данными, сопряженная с системой технического обслуживания и ремонтов (ТоиР). Благодаря этому ремонтные работы стало возможно своевременно планировать с учетом всех особенностей и нюансов эксплуатируемого оборудования.

ПАО «КАМАЗ» широко применяет цифровые двойники на своих производствах. Для компании ООО «АДЕМ-инжиниринг» разработали «полный цифровой двойник техпроцесса и управляющую программу для обработки на станке с ЧПУ». Все этапы обработки детали сначала запускаются в режиме цифровой симуляции: выполняется подбор режущего инструмента, циклов обработки, скорости станка и прочих параметров. Результат — заметное повышение скорости работы оператора станка. Используются цифровые двойники и для управления конвейером, и для моделирования деталей и узлов, и даже для краш-тестов автомобилей. Электромобиль «Кама-1» по крайней мере тестировали именно так. Все испытания на прочность были виртуальными.

А в «Северстали» успеха достиг цифровой двойник трубного проката, который заранее определял свойства изделий, сокращая количество брака, способствовал внедрению подобных технологий не только в цехах, но и в бухгалтерии — там с его помощью анализируются транзакции.

Что под капотом

Перечисленные проекты, разумеется, не удалось бы реализовать, если бы на рынке не было соответствующих (как по степени зрелости, так и по конкретным техническим характеристикам) продуктов. Спрос и предложения активно стимулируют друг друга. Появляются компании, целиком и полностью ориентированные на область цифровых двойников. Пример — компания Digital Twin, то есть буквально «Цифровой двойник». Компания работает в таких направлениях, как социально-экономические, инженерно-технические, транспортные и геоаналитические задачи, «помогает оптимизировать процессы, определяя узкие места и неэффективности». Залог успеха команда видит в аккумулировании компетенций как в свежих технологиях (ИИ), так и в более «консервативных» (прикладная математика, физика, экономика и наука о данных).

Источник: it-world.ru