Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах

Новини Технологии и концепции
бр. 8, 2018

Дигиталните близнаци - технология и значение

от , 22 август 2018 0 334 прочитания,

Дигиталните близнаци (digital twins) са виртуални копия на физически устройства, които специалистите по данни и ИТ професионалистите могат да използват, за да правят симулации, преди самото устройство да бъде изградено или пуснато в експлоатация. Те променят и начина, по който се оптимизират Интернет на нещата, изкуствения интелект и анализите. 

Все повече сложни „вещи“ се свързват помежду си със способността да произвеждат информация и наличието на дигитален еквивалент позволява да се скъси процесът на внедряване и да се създават други вероятни сценарии. 

Какво е дигитален близнак

Прочетете още: 10 стратегически технологични тенденции за 2018Новите технологии променят CAD/CAM решениятаБлокчейн технологията като инструмент за контрол на веригата за доставки (Част 1)Как публичният облак подпомага дигиталната трансформация (Част 1)9 примера за използване на добавена реалност от бизнеса (част 1)

Основното определение на дигитален близнак е, че той представлява дигитално копие на физически обект или система. Технологията, залегнала в дигиталните близнаци, се е разраснала и вече включва по-големи обекти като сгради, предприятия и дори градове, а според някои дори след време технологията ще позволява създаването на дигитални близнаци на хора и процеси. 

Приложение на дигиталните близнаци

Дигиталните близнаци може да се използват в производството, енергетиката, транспорта и строителството. Големи, сложни обекти като самолетни двигатели, влакове, петролни платформи и турбини могат да се проектират и тестват дигитално, преди да се произведат физически. Тези дигитални близнаци може да се използват още в помощ на дейностите по поддръжката. Например техници могат да тестват дали предлагани ремонти решения ще проработят за дадено оборудване, преди да ги приложат. 

Дигиталните близнаци и Интернет на нещата

С бума на IoT сензорите сценариите с дигитални близнаци могат да включват по-малки и не толкова сложни обекти, което ще донесе допълнителни ползи на компаниите, включително способността да ги използват за предвиждане на различни резултати, базирани на променливи данни. Това прилича на ситуация от научнофантастичен филм, в която „пускат симулацията“ и възможен сценарий се тества и доказва в дигитална среда. С допълнителен софтуер и анализ на данни дигиталните близнаци често могат да оптимизират внедряването на IoT за постигане на максимална производителност, както и да помогнат на дизайнерите да разберат къде трябва да отидат нещата или как да работят преди физическата им реализация. 

Колкото по-добре дигиталният близнак дублира физическия обект, толкова повече ще са ползите за производителността. Очаква се технологията на дигиталните близнаци да промени лицето на производството. „Колкото повече инструменти има в едно устройство, толкова по-точно дигиталният му близнак ще представя реални минали действия, което ще доведе до по-добър анализ и симулация на бъдещо поведение“, пише Хамилтън. 

Умения на дигиталните близнаци

Създаването на дигитални близнаци с толкова много данни обаче може да наложи нуждата от допълнителни умения като знания в областта на машинното обучение, изкуствения интелект, прогнозните статистически анализи и други квалификации, свързани с науката за данните. От Gartner предупреждават, че дигиталните близнаци невинаги са необходими и може да доведат до излишно усложняване на нещата. „Те може да са прекалени за конкретен бизнес проблем. Трябва да се вземат под внимание и разходите, сигурността, защитата на личните данни и интеграцията.“ 

Големи компании като Microsoft, Oracle и GE предлагат продукти на технологията на дигиталните близнаци на компании, които искат да създадат и внедрят дигитални близнаци в собствените си IoT среди. 

Дигиталните срещу прогнозните близнаци

Инструмент на Oracle предлага на потребителите две опции – дигитален близнак и прогнозен близнак. Първата може да включва описание, триизмерно рендиране и детайли на всички сензори в устройството и непрекъснато генерира данни от сензорите, които симулират реални варианти. 

Прогнозният близнак моделира бъдещото състояние и поведение на устройството. Това се основава на исторически данни от други устройства, като може да се симулира повреда или ситуации, които се нуждаят от внимание. 

Microsoft взима концепцията за дигиталните близнаци и я прилага върху процеси, а не само физически продукти, като определя идеята за дигитален близнак на процес така: „Дигиталният близнак на процес е следващото ниво на дигитална трансформация, обединяващо ползите от дигиталния близнак на продукт в цялото предприятие и веригата на доставки“, заявяват от компанията, като казват още, че някои по-сложни производствени сценарии не се поддържат от близнака на продукт, но ще се поддържат от близнака на процес. 

История на дигиталните близнаци

Няколко статии (от източници като GE, Gartner и Innovation Enterprise) цитират NASA като пример за използване на основната идея за дублирането по време на космическата програма през 60-те години, само че се копират физически системи на Земята, които имитират системите в космическите кораби. С времето тези физически копия се превръщат в компютърни симулации. 

През 2016 г. терминът набира популярност, след като Gartner обявява дигиталните близнаци за една от „10-те топ стратегически технологични тенденции за 2017 г.“, като коментира, че през следващите 3 до 5 години „милиарди неща ще бъдат представяни от дигитални близнаци, динамичен софтуерен модел на физически обект или система“. Бумът на IoT сензори, които могат да предоставят данни от физическия свят за това как даден обект работи и реагира на фактори от средата, също дърпа приложението на дигиталните близнаци напред. В доклада на Gartner се казва, че дигиталният близнак може да се използва за анализ и симулация на условия от реалния свят, за реакция на промени, подобряване на дейността и добавяне на стойност. 

Година по-късно Gartner още веднъж обяви дигиталните близнаци за една от топ тенденциите за 2018, като заяви, че при наличието на 21 милиарда свързани сензора и крайни точки до 2020 милиарди неща ще имат дигитални близнаци в близко бъдеще. 

Дигиталните близнаци могат да предотвратят срив в оборудването

Дигиталните близнаци вече се предлагат от най-големите ИТ компании в света. Но кои са трите най-интересни приложения и как могат те да помогнат машините „никога да не се чупят“? 

Преди заводите дори да отворят, всяка машина, участваща в даден процес, може да бъде пресъздадена като дигитален близнак. Компютърният двойник позволява на производителите от различни отрасли да моделират и съответно оптимизират своите машини, за да увеличат безопасността, производителността и приходите, като елиминират срива в оборудването. 

Един от най-големите производители на стомана в света - POSCO, е разбрал ползите. Компанията използва технологията на дигиталните близнаци, за да симулира сложните си производствени процеси, което й позволява да засича проблеми, преди те да се случат, дори преди процеси и оборудване да се озоват в заводските халета.

„Очакваме да намалим броя на полевите тестове и пробните периоди с нашата виртуална система за въвеждане в експлоатация и система за виртуално обучение, тъй като може да тестваме предварително системи и оборудване преди реалното им внедряване“, казва Йонгосо Ким, старши изследовател в центъра за инженерни решения на POSCO. 

Освен че ограничава броя на тестовете, компаниите, които знаят кога могат да възникнат проблеми с оборудването, могат по-добре да планират големите си покупки и ефективно да избягват скъпото време на принудителен престой (световната преработвателна компания губи до $20 млрд. годишно по тази причина). Това води до следващия въпрос. 

Увеличаване на производителността, приходите и времето

Ако някой прекара дигиталния близнак през същите условия като реалния обект, той може точно да предвиди кога нещо може да се провали. Това наричаме „базирана на анализа поддръжка“. Така, вместо да се чака самолетът да се развали на гейта, дигиталният близнак може да алармира производителя, преди това да се случи. По този начин няма да има изнервени пътници заради закъснели или анулирани полети. 

Да видим какво прави GE. Компанията разполага с невероятните 30 000 дигитални близнака на реактивни двигатели, което им позволява да разбират кога даден двигател се нуждае до ремонт, включително за коя специфична част става дума. 

„Всеки път, когато излита самолет, ние получаваме данни за околната температура, праховото замърсяване, корозивна среда, метеорологични условия. Знаем производствените данни, недостатъците на частта, нейната дебелина. Знаем как се експлоатира. Затова знаем как се амортизира“, коментира пред Aviation Week генералният мениджър статистически резултати и анализи за инженеринга на услугите в GE Мохамед Али.

Превод и редакция Юлия Уршева 


КОМЕНТАРИ ОТ  

Полезни страници
    За нас | Аудитория | Реклама | Контакти | Общи условия | Декларация за поверителност | Политика за бисквитки |
    Действителни собственици на настоящото издание са Иво Георгиев Прокопиев и Теодор Иванов Захов