Цифровые двойники и управление активами
Дизайн физических активов может постоянно развиваться. Кроме того, со временем становится все проще хранить и анализировать огромные объемы самых разнообразных и быстротекущих данных (при правильной интеграции цифровых систем). Новые активы все чаще принимают цифровую форму и, таким образом, трансформируют роль традиционных инструментов управления активами (например, EAM-системы).
Необходим новый подход к управлению, направленный на эксплуатацию и управление программными активами, а также на разработку аналитических возможностей, совместимых с оцифровкой активов. Интеграция такой модели управления активами невозможна без использования цифрового двойника, или цифрового представления материального актива.
Что такое цифровой двойник?
Цифровой двойник — это виртуальная копия физического актива. Это очень краткое определение цифрового двойника — определение, которое мы слышим или читаем во многих публикациях на эту тему.
Группа технических консультантов IBM в Великобритании (TCG) расширяет это описание, добавляя, что цифровой двойник «использует данные, симуляции и модели машинного обучения, а также анализирует данные для развертывания возможностей для понимания, обучения и рассуждений. Цифровой двойник может использоваться для ответов на вопросы типа «что, если» и должен иметь возможность представлять данные интуитивно понятным способом.»
Оцифровка физического актива позволяет охватить различные аспекты, в том числе:
- 3D-представление актива с использованием инструментов автоматизированного проектирования (САПР), направленных на воспроизведение формы и физических размеров актива и всех его компонентов;
- Технические данные актива, такие как модель, серийный номер, название производителя и т. д.;
- Информация об обслуживании и ремонте, такая как спецификации, коды неисправностей, списки деталей и т. д.;
- Подпись физических параметров, таких как базовая кривая колебаний, измерения температуры, ультразвуковые измерения и т. д.;
- Подпись сервисных параметров, таких как базовая кривая скорости, давления, расхода, энергии и т.д.;
- Данные в режиме реального времени, такие как точное воспроизведение поведения актива в контексте его обслуживания.
- Технические данные актива, такие как модель, серийный номер, название производителя и т. д.;
- Информация об обслуживании и ремонте, такая как спецификации, коды неисправностей, списки деталей и т. д.;
- Подпись физических параметров, таких как базовая кривая колебаний, измерения температуры, ультразвуковые измерения и т. д.;
- Подпись сервисных параметров, таких как базовая кривая скорости, давления, расхода, энергии и т.д.;
- Данные в режиме реального времени, такие как точное воспроизведение поведения актива в контексте его обслуживания.
Цифровые двойники затрагивают все отрасли, включая производство, города и муниципалитеты — поддерживающие концепцию «умного города» — строительство — с концепцией «умного здания» — автомобилестроение, коммунальные услуги, логистику, розничную торговлю и электронную коммерцию.
Базовая архитектура модели цифрового двойника
Архитектура цифрового двойника основана на технологии промышленного Интернета вещей (IIoT). Используя датчики, архитектура способна соединять физические активы (иногда называемые «физическими объектами») с виртуальным миром, представленным решениями для анализа данных и хранения. В таблице ниже показана базовая архитектура цифрового двойника.
Как цифровые двойники могут способствовать принятию решений в реальном мире?
Основная цель цифровых двойников — развертывание виртуальной копии физической системы и ее данных в режиме реального времени, а также помощь людям в принятии правильных бизнес-решений и положительное влияние на организации и предприятия, сообщества вокруг них. Многие отрасли уже пожинают плоды оцифровки активов. А цифровое побратимство обещает новые способы мышления и новые аналитические возможности.
Ценная информация становится доступной благодаря огромному количеству собранных данных, разнообразию информации, получаемой от всех физических датчиков данных, доступных на рынке, скорости, с которой данные собираются и обрабатываются, и тому, как современные решения делают данные доступными для пользователей. Сценарии могут сильно отличаться от одного сектора бизнеса к другому.
Начните свое цифровое знакомство с решениями IBM
В феврале 2020 года IBM запустила IBM Digital Twin Exchange — свою платформу, позволяющую развертывать цифровых двойников. IBM Digital Twin Exchange предлагает различные типы контента для цифрового двойника: спецификации, планы технического обслуживания и обслуживания, виды отказов, списки деталей, рабочие модели, 2D- и 3D-файлы и т.д. Платформа позволяет пользователям искать и загружать цифровой контент для знакомств, который удовлетворит потребности.
Используя интеграцию портфеля решений IBM, платформа IBM Digital Twin Exchange делает содержимое цифрового двойника доступным для решений, таких как IBM Maximo Asset Management, всего за несколько щелчков мышью. Например, пользователь может найти и загрузить информацию о режиме отказа помпы из IBM Digital Twin Exchange и напрямую связать ее с помпой в модуле управления активами Maximo.
Использование цифровых двойников для решения реальных бизнес-задач набирает обороты благодаря оцифровке этого нового дизайна аппаратных активов и последних достижений в области технологий: датчики IIoT, услуги, облачные вычисления, Интернет 5G и решения GAE, использующие богатую культуру IoT, такую как платформы IBM Maximo и Watson IoT.
Цифровые двойники начали положительно влиять на процессы принятия решений во многих отраслях. Реальные примеры показывают, как они трансформировали весь жизненный цикл актива, от проектирования до вывода из эксплуатации.
Хотели бы вы изучить доступные вам варианты цифровых двойников? Дайте нам знать!