Цифровой двойник объекта или процесса — информационная система, предназначенная для решения конкретных бизнес задач (оптимизация, планирование, анализ «что-если») на основе модели объекта или процесса. Основой любого цифрового двойника является модель или, как правило, набор моделей, однако, для создания полноценного цифрового двойника недостаточно только разработки модели, необходимы также создание средств хранения, сбора и обработки данных, реализация средств визуализации данных, проработка пользовательского взаимодействия и увязка всего этого с ИТ-ландшафтом заказчика.
Цифровые двойники в промышленности используются для решения широкого круга задач:
- Подбор оптимальных параметров технологического процесса
- Моделирование изменений в технологических процессах
- Предсказание качества продукции и нештатных ситуаций
- Моделирование последствий нештатных ситуаций
- Планирование ТОиР
- Обучение и инструктаж персонала
- Планирование МТР
При внедрении цифрового двойника важно правильно определить ожидания от ЦД, так как для решения различных задач требуются различные инструменты.
Например:
Цифровой двойник для оптимизации конверсии в химическом реакторе. Для создания такого ЦД потребуется разработка моделей химических реакций, гидродинамических моделей для предсказания физико-химических свойств сырья, интеграция с датчиками, которые собирают информацию о технологических параметрах процесса, разработка оптимизационной модели и создание механизмов передачи или отображения рекомендованных управляющих воздействий.
Цифровой двойник подводного трубопровода. Двойник такого рода потребует создания средства загрузки результатов инспекций, разработки прочностных и гидростатических моделей для определения критичности дефектов и внутреннего давления и температуры в трубопроводе, также в таком двойнике обязательно наличие гео-модуля — для отображения все информации на карте, что критично для протяженных линейных объектов.
Цифровой двойник склада. Для двойников цифровых складов требуется 2Д и/или 3Д модели склада, а также имитационные модели движения персонала/техники/продукции с возможность сценарного моделирования и просмотра результатов на схеме или 3Д модели склада.
Таким образом создание цифрового двойника — это комплексный проект, требующий проработки в различных направлениях ИТ и ОТ решений.