23. junij 2017 Izdelava 3D digitalnega dvojčka vključena na seznam standardna funkcionalnost Winnum® - platforme za industrijski internet stvari. Z Winnum® je ustvarjanje 3D Digital Twins zdaj tako preprosto kot povezovanje senzorjev.

« Digitalni dvojček" - računalniški prikaz določenega fizičnega izdelka, skupine izdelkov, mehanskega oz tehnološki proces, ki popolnoma ponavlja vse, kar počne njegov fizični prototip, začenši z gibi in kinematiko ter konča s predstavitvijo njegovega fizičnega okolja in trenutnih pogojev delovanja, vključno z gibanjem tekočine in plina. Digitalni dvojček deluje kot posrednik med fizičnim izdelkom in pomembnimi informacijami o njem, kot so podatki o delovanju ali vzdrževanju. Zdaj, s pomočjo Winnuma, polnopravni Povratne informacije temelji na zbiranju podatkov iz realnega sveta in prenosu teh podatkov v digitalni svet.

Kaj je 3D Digitalni dvojček?

Tridimenzionalni digitalni dvojček je računalniško ustvarjena 3D predstavitev določenega fizičnega izdelka, skupine izdelkov, mehanskega ali tehnološkega procesa, ki ne vključuje le tridimenzionalne geometrije, temveč specifikacije in trenutne parametre delovanja, pa tudi drugo pomembna informacija- okolje in pogoji delovanja, tehnično stanje in čas delovanja, interakcija z drugimi objekti, napovedni analitični podatki, vključno z napovedovanjem napak in okvar. Digitalni dvojček je lahko poenostavljen ali pa zelo podroben in odraža široko paleto različnih značilnosti tako samega izdelka kot tehnoloških in proizvodnih procesov.

Prisotnost tridimenzionalnega digitalnega dvojčka pomaga organizirati povezavo izdelka s predmeti, ki so nanj povezani, programsko opremo odgovoren za vodenje izdelkov, spremljanje obratovalnega stanja in obratovalnega procesa itd. 3D Digital Twin je še posebej dragocen, če najbolj natančno odraža dejansko stanje in karakteristike delovanja svojega fizičnega dvojnika. Ne glede na to, kako natančna, podrobna in dobro razvita so dejanja v fazah načrtovanja, modeliranja in predprodukcije, v resničnem življenju procesi praviloma potekajo nekoliko drugače in digitalni dvojček lahko deluje kot most do potrebnih informacij o dejanskem delovanju izdelkov. Te informacije se lahko uporablja na različne načine, na primer za oceno ozkih grl, priložnosti za izboljšave in spremembe, potrditev izvedljivosti sprememb itd. Poleg tega, ker je Digital Twin tridimenzionalni predmet, je delo z njim za osebo veliko bolj jasno kot delo s kakršnimi koli tabelami ali grafi. 3D Digital Twin vam omogoča pogled v notranjost resničnega fizičnega predmeta, medtem ko ta deluje, ne da bi morali zaustaviti opremo ali odpreti plošče, ki blokirajo dostop do delov, ki jih je treba pregledati.

Winnumova edinstvena funkcionalnost omogoča našim strankam ustvarjanje in upravljanje 3D digitalnih dvojčkov, ki povezujejo informacije, ki prihajajo iz fizičnih predmetov in procesov v resničnem svetu, z informacijami, ustvarjenimi v različne sisteme računalniško podprto načrtovanje (CAD). Winnum podpira nalaganje 3D CAD modelov v nevtralnih formatih, kot so STL, VRML in OBJ, z neposrednim nalaganjem, ki je na voljo za Blender in Collada. Prisotnost že pripravljenih 3D knjižnic robotov, opreme, senzorjev in drugih geometrijskih objektov dodatno pospeši in poenostavi proces ustvarjanja digitalnih dvojčkov, tudi za tista podjetja, ki se ne morejo pohvaliti s popolnoma digitaliziranimi izdelki v 3D obliki.

3D prizori in pametni digitalni dvojčki (Smart Digital Twin)

Vsak digitalni dvojček ustreza enemu določenemu primerku izdelka. To pomeni, da če podjetje uporablja 100 kosov opreme ali proizvede več sto tisoč izdelkov, potem za vsak kos opreme/izdelek obstaja svoj digitalni dvojček. Winnumove edinstvene zmogljivosti Big Data vam pomagajo pri delu s toliko digitalnimi dvojčki pri reševanju vsakodnevnih težav in zagotavljanju visokozmogljivo sistemov ne glede na njihovo število.

3D-prizori se uporabljajo za združevanje digitalnih dvojčkov in pridobitev vpogleda v njihovo splošno delovanje in zmogljivost, običajne okoljske razlike itd. 3D prizori Winnum niso samo 3D okolja, kot je običajno v sistemih CAD. 3D-prizori v Winnumu so zmožnost ustvarjanja popolnega 3D-sveta s široko paleto orodij za delo s svetlobnimi viri (vključno s sledenjem žarkom, zrcalnimi pogledi, meglo, intenzivnostjo, prosojnostjo), teksturami (vključno z dinamičnimi teksturami z video tokom), kamere po meri in mehanizmi interakcije tridimenzionalni predmeti(izbira predmeta, klik na predmet, prenos krmilnega dejanja).

Vsa dejanja 3D scene in vsa orodja za delo s 3D Digital Twin so na voljo izključno v spletnem brskalniku.

O podjetjuSignum

Signum (SIGNUM) je globalni ponudnik rešitev za industrijski internet stvari (IIoT). Rešitve podjetja pomagajo preoblikovati procese ustvarjanja, delovanja in vzdrževanja izdelkov z uporabo tehnologij industrijskega interneta stvari (IIoT). Platforma Winnum™ naslednje generacije daje podjetjem orodja, ki jih potrebujejo za zbiranje, analizo in ustvarjanje dodatne vrednosti iz velikih količin podatkov, ustvarjenih s povezanimi podatki. računalniško omrežje krmilniki, senzorji, izdelki in sistemi.

Zahvaljujemo se urednikom korporativne revije "Sibirska nafta" PJSC Gazprom Neft za posredovanje tega gradiva.

Kaj je digitalni dvojček?

Digitalni dvojček je nova beseda v modeliranju in načrtovanju proizvodnje - en sam model, ki zanesljivo opisuje vse procese in odnose tako v ločenem objektu kot znotraj celotnega proizvodnega sredstva v obliki virtualne instalacije in simulacijski modeli. Tako nastane virtualna kopija fizični svet.

Uporaba digitalnega dvojčka, ki je natančna kopija pravega sredstva, pomaga hitro simulirati razvoj dogodkov v odvisnosti od določenih pogojev in dejavnikov, najti najučinkovitejše načine delovanja, prepoznati potencialna tveganja, integrirati nove tehnologije v obstoječe proizvodne linije. , ter zmanjšati čas in stroške izvedbe projekta. Poleg tega digitalni dvojček pomaga prepoznati varnostne korake.

Sodobne tehnologije omogočajo gradnjo digitalnih dvojčkov absolutno katerega koli proizvodnega sredstva, pa naj bo to rafinerija nafte ali logistično podjetje. Te tehnologije bodo v prihodnosti omogočale daljinsko vodenje celotnega proizvodnega procesa v realnem času. Na podlagi digitalnega dvojčka je možno združiti vse sisteme in modele za načrtovanje in vodenje proizvodnih aktivnosti, kar bo povečalo preglednost procesov, natančnost in hitrost odločanja.

Digitalnega dvojčka lahko obravnavamo tudi kot elektronski potni list izdelka, v katerem so zapisani vsi podatki o surovinah, materialih, izvedenih operacijah, preizkusih in laboratorijskih preiskavah. To pomeni, da bodo vse informacije, od risb in proizvodne tehnologije do pravil vzdrževanja in odlaganja, digitalizirane in na voljo za branje napravam in ljudem. To načelo nam omogoča spremljanje in zagotavljanje kakovosti izdelkov ter zagotavljanje njihove učinkovite storitve.

Od risb do 3D modelov

Malo zgodovine. Ljudje so vedno potrebovali risbe in diagrame, od trenutka prvih izumov - kolesa in ročice, da bi drug drugemu posredovali informacije o zasnovi teh naprav in pravilih za njihovo uporabo. Sprva so bile to primitivne risbe, ki so vsebovale le najpreprostejše informacije. Vendar pa so modeli postali bolj zapleteni, slike in navodila pa podrobnejša. Od takrat so tehnologije za vizualizacijo, dokumentiranje in shranjevanje znanja o strukturah in mehanizmih napredovale daleč. Kljub temu je papir še dolgo ostal glavni medij za zapisovanje inženirskih zamisli, letalo pa delovni prostor.

V drugi polovici dvajsetega stoletja je postalo jasno, da običajna vojska risarjev, oboroženih z risalnimi deskami, ni več dohajala hitre rasti industrijske proizvodnje in kompleksnosti inženirskega razvoja. Pospeševanje obdelave obsežnih in kompleksnih informacij (na primer tehnološka naprava za atmosfersko destilacijo nafte vsebuje več kot 30 tisoč kosov opreme) je zahtevala spremembo tehnologije dela oblikovalcev, oblikovalcev, gradbenikov, tehnologov, strokovnjakov za obratovanje in vzdrževanje. Evolucija tehnična sredstva Oblikovanje se je spremenilo in v začetku 90. let prejšnjega stoletja so v naftno industrijo prišli sistemi za računalniško podprto načrtovanje – CAD. Sprva so uporabljali 2D risbe, nato pa so proti koncu leta 2000 prišli do 3D.

Sodobni sistemi načrtovanja omogočajo inženirjem, da izvedejo postavitev in načrtovanje industrijskih objektov v volumetrični obliki, ob upoštevanju vseh omejitev in zahtev proizvodnega procesa ter zahtev industrijske varnosti.

Sodobni sistemi načrtovanja omogočajo inženirjem prostorsko načrtovanje in načrtovanje industrijskih objektov ob upoštevanju vseh omejitev in zahtev proizvodnega procesa ter zahtev industrijske varnosti. Z njihovo pomočjo lahko ustvarite model oblikovanja določene naprave in na njej pravilno postavite tehnološke in tehnične komponente brez protislovij in kolizij. Izkušnje kažejo, da z uporabo podobni sistemi možno je zmanjšati število napak in nedoslednosti med načrtovanjem in delovanjem za 2-3 krat razne instalacije. Ta številka je impresivna, če upoštevate, da je pri veliki industrijski opremi število napak, ki jih je treba popraviti med postopkom pregleda načrta, v tisočih.

Z vidika projektantov in gradbenikov uporaba 3D modelov omogoča radikalno izboljšanje kakovosti projektne dokumentacije in skrajšanje časa projektiranja. Konstruirani informacijski model objekta se izkaže za uporabnega v operativni fazi. to nova raven lastništvo industrijskega objekta, kjer lahko osebje po obstoječem modelu v najkrajšem možnem času pridobi vse informacije, potrebne za odločitev ali izvedbo naloge. Še več: ko bo čez nekaj časa potrebna posodobitev opreme, bodo bodoči oblikovalci imeli dostop do vseh relevantnih informacij z zgodovino popravil in vzdrževanja.

Omsk pilot

Sergej Ovčinnikov, vodja oddelka za sisteme upravljanja pri Gazprom Neft:

Razvoj in uvedba sistema za upravljanje inženirskih podatkov je nedvomno pomemben del inovativnega razvoja logistične, predelovalne in prodajne enote. Funkcionalnost SUPRID-a in potencial sistema bodo omogočili enoti posebej in podjetju kot celoti, da postaneta vodilni pri digitalnem upravljanju inženirskih podatkov pri rafiniranju nafte. Poleg tega je ta programski izdelek pomemben sestavni del celotne linije sorodnih IT sistemov, ki predstavljajo osnovo BLPS Performance Management Center, ki je v nastajanju.

Leta 2014 je Gazprom Neft začel projekt za ustvarjanje sistema za upravljanje inženirskih podatkov za objekte za rafiniranje nafte - SUPRID. Projekt temelji na uporabi tehnologij 3D modeliranja za projektiranje, gradnjo in vzdrževanje industrijskih objektov. Zahvaljujoč njihovi uporabi se skrajša čas, potreben za ustvarjanje in rekonstrukcijo obratov za rafiniranje nafte, poveča učinkovitost in varnost njihovega delovanja ter zmanjša čas izpada procesne opreme obrata. Izvedba sodoben sistem Upravljanje inženirskih podatkov na najnovejši platformi Smart Plant for Owners/Operators (SPO) izvajajo strokovnjaki iz oddelka za nadzorne sisteme enote logistika, predelava in prodaja ter hčerinskega podjetja ITSK in Avtomatika Servis.

Konec lanskega leta je bil uspešno zaključen pilotni projekt uvedbe funkcionalnosti platforme in vzpostavitve poslovnih procesov za novo rekonstruirano enoto za primarno rafinacijo nafte v rafineriji Omsk - AT-9. Sistem izvaja funkcionalnost shranjevanja, upravljanja in posodabljanja informacij o namestitvi v celotnem življenjskem ciklu: od izgradnje do obratovanja. Skupaj s sistemom so bile razvite regulativne in metodološke dokumentacije, zahteve za projektanta in standardi za upravljanje inženirskih podatkov. "SUPRID" je dober pomočnik pri delu,« je povedal Sergej Shmidt, vodja naprave AT-9 v rafineriji Omsk. — Sistem vam omogoča hiter dostop do inženirskih informacij o kateri koli opremi, ogled njene risbe, razjasnitev tehničnih parametrov, lokalizacijo lokacije in meritve na tridimenzionalnem modelu, ki natančno ponazarja resnično namestitev. Uporaba SUPRID-a med drugim pomaga pri usposabljanju novih specialistov in pripravnikov.«

Kako deluje?

Naloga sistema SUPRID je pokriti vse faze življenjskega cikla tehnološkega objekta. Začnite z zbiranjem inženirskih informacij v fazi načrtovanja in nato posodabljajte informacije v naslednjih fazah - gradnja, obratovanje, rekonstrukcija, prikaz trenutnega stanja objekta.

Vse se začne z informacijami oblikovalca, ki se zaporedno prenašajo in nalagajo v sistem. Izhodiščne podatke sestavljajo: projektna dokumentacija, podatki o funkcionalno-tehnološki in gradbeno-montažni strukturi objekta, inteligentne tehnološke sheme. Te informacije postanejo osnova informacijski model, ki vam omogoča takojšnje prejemanje ciljnih informacij o gradbenih projektih in tehnološkem diagramu instalacije, kar vam omogoča, da v nekaj sekundah najdete želeni položaj procesne opreme, instrumentov in krmilne opreme na tehnološkem diagramu ter določite njegovo udeležbo v tehnološki proces.

S pomočjo 3D oblikovalskega modela objekta, naloženega v sistem, pa si ga lahko vizualizirate, vidite konfiguracijo blokov, prostorsko razporeditev opreme, okolico s sosednjo opremo in izmerite razdalje med različne elemente instalacije. Z vezavo se zaključi oblikovanje operativnega informacijskega modela izvršilno dokumentacijo ter 2D in 3D modeli »kot so bili izdelani«, ki zagotavljajo možnost pridobitve podrobnih informacij o lastnostih in tehničnih značilnostih katere koli opreme ali njenih elementov v fazi delovanja. Sistem je torej strukturiran in medsebojno povezan niz vseh inženirskih podatkov o objektu in njegovi opremi.

Roman Komarov, namestnik vodje oddelka za inženirske sisteme v ITSK, vodja razvoja v SUPRID:

Po dolgoletnem ocenjevanju koristi projekta in predhodnem razvoju je bil pilotni sistem implementiran v kratkem času. Implementacija SUPRID je podjetju omogočila pridobitev orodja za upravljanje inženirskih podatkov objektov za rafiniranje nafte. Naslednji globalni korak, ki se mu bomo postopoma približevali, je oblikovanje digitalnega informacijskega modela rafinerije nafte.

V elektronski arhiv SUPRID je do danes naloženih že več kot 80.000 dokumentov. Sistem omogoča pozicijsko iskanje najnovejših informacij o kateri koli vrsti opreme, uporabniku pa nudi celovite informacije o vsakem artiklu, vključno s tehničnimi lastnostmi, splošnimi merami, materialno zasnovo, konstrukcijskimi in obratovalnimi parametri itd. "SUPRID" omogoča ogled katerega koli dela instalacije v tridimenzionalnem modelu ali na tehnološkem diagramu, odpiranje skeniranih kopij dokumentov, povezanih s tem položajem: delovna, izvršilna ali operativna dokumentacija (potni listi, akti, risbe itd.). ).

Ta spremenljivost bistveno zmanjša čas, porabljen za dostop do najnovejših informacij in njihovo interpretacijo, ter vam omogoča, da se izognete napakam pri rekonstrukciji in tehnični prenovi objekta ter zamenjavi zastarele opreme. "SUPRID" pomaga pri analizi delovanja naprave in njene opreme pri ocenjevanju učinkovitosti delovanja, omogoča pripravo sprememb tehnoloških predpisov, preiskavo okvar, okvar, nesreč na objektu, izobraževanje in usposabljanje obratovalnega osebja.

"SUPRID" je integriran z drugimi informacijski sistemi BLPS in tvori enotno informacijsko okolje za inženirske podatke, ki bo med drugim postalo osnova za inovativni Center za upravljanje zmogljivosti enot. Sodelovanje s programi, kot je KSU NSI ( korporativni sistem upravljanje regulativnih in referenčnih informacij), SAP TORO (vzdrževanje in popravilo opreme), MS PSD (sistem za upravljanje projektne in ocenjevalne dokumentacije) »TrackDoc«, Meridium APM, tvori edinstven integriran sistem za avtomatizacijo procesov upravljanja proizvodnih sredstev podjetja. rafinerija nafte, kar omogoča povečanje gospodarskega učinka njihove delitve za podjetje.

Učinkovitost projekta

V razmeroma kratkem času so strokovnjaki za IT Gazprom Neft uspeli ne le obvladati zapletenosti platforme SPO, na kateri je zgrajen sistem za upravljanje inženirskih podatkov, temveč tudi ustvariti popolnoma novo infrastrukturo za podjetje, razviti niz regulativnih dokumentov in na koncu razviti kakovostno nov pristop k izgradnji objektov za rafiniranje nafte.

Že v zgodnji fazi projekta je postalo očitno, da bodo po sistemu povpraševale operativne službe tovarne in storitve kapitalske gradnje. Dovolj je reči, da njegova uporaba prihrani do 30% delovnega časa pri iskanju in obdelavi tehničnih informacij o katerem koli predmetu. Ko je "SUPRID" integriran s sistemi za regulativne in referenčne informacije, vzdrževanje in popravilo opreme, projektno in ocenjevalno dokumentacijo in drugo, postanejo na voljo trenutni inženirski podatki za hitro in kakovostno vzdrževanje procesne opreme. Zmogljivosti sistema omogočajo tudi ustvarjanje simulatorja za delovanje storitev, kar bo nedvomno povečalo raven usposobljenosti njihovih strokovnjakov. Za oddelke kapitalske gradnje rafinerij bo sistem postal orodje za načrtovanje v fazi manjših in srednjih popravil. Ta pristop močno poenostavi spremljanje napredka obnove industrijskih objektov in izboljša kakovost popravil.

Predvidoma se bodo vlaganja v izvedbo SUPRID povrnila v približno 3-4 letih. To bo mogoče zaradi skrajšanja časa načrtovanja, zgodnejšega prenosa naprav iz faze zagona v industrijsko obratovanje in posledično povečanja količine proizvedenih končnih izdelkov. Pomembna prednost je tudi pospešitev priprave in izvedbe vzdrževalnih del ter rekonstrukcije in modernizacije naprav s skrajšanjem časa, potrebnega obratovalnim službam rafinerije za preverjanje nove projektne dokumentacije ter pravočasno odkrivanje pomanjkljivosti in napak pri delu izvajalcev projektiranja in gradnje. .

Program izvajanja SUPRID je zasnovan za obdobje do leta 2020. Uporabljali ga bodo za »digitalizacijo« tako obstoječih inštalacij kot gradnjo novih objektov. Trenutno se strokovnjaki pripravljajo na ponovitev sistema v moskovski rafineriji.

Besedilo: Alexander Nikonorov, Alexey Shishmarev,Foto: Yuri Molodkovets, Nikolay Krivich

Morda se je kdo, ki je gledal filme Terminator ali Matrico, vprašal, kdaj bo umetna inteligenca postala del našega vsakdana in ali bodo ljudje in roboti lahko sobivali v miru in harmoniji. Ta prihodnost je veliko bližje, kot si mislite. Danes vam bomo povedali o tehnologiji, imenovani »digitalni dvojčki«, ki se že močno uporablja v industriji in bo morda kmalu postala del našega vsakdana.

Kdo sta digitalna dvojčka?

Zmotno je verjeti, da se izraz "digitalni dvojčki" nanaša na robote in umetno inteligenco v podobi nekakšnega humanoidnega bitja. Sam izraz se trenutno uporablja predvsem za industrijsko proizvodnjo. Koncept "digitalnih dvojčkov" se je prvič pojavil leta 2003. Izraz se je začel uporabljati po objavi članka profesorja in pomočnika direktorja Nadzornega centra življenski krog in inovacija Florida Tech Michaela Greavesa, »Digital Twins: Manufacturing Excellence from a Virtual Prototype Factory.« Sam koncept je izumil Nasin inženir, ki je bil sodelavec profesorja.

1971 da/bigstock.com

Digitalni dvojčki so v svojem bistvu koncept, ki združuje umetno inteligenco, računalniško učenje in programsko opremo, ki temelji na podatkih, za ustvarjanje živih digitalnih modelov. Ti "digitalni dvojčki" se nenehno posodabljajo, ko se spreminjajo fizični prototipi.

Kje digitalni dvojčki dobijo podatke za samoposodabljanje?

Digitalna kopija se, kot se za umetno inteligenco spodobi, nenehno uči in izpopolnjuje. V ta namen digitalni dvojček uporablja znanje ljudi, drugih podobnih strojev ter večjih sistemov in okolja, katerih del je.

Michael Greaves je predlagal svoje tri zahteve, ki jih morajo izpolnjevati "digitalni dvojčki". Prvi je skladnost z videzom izvirnega predmeta. Morate razumeti, da podobno videz– to ni samo celotna slika, ampak tudi korespondenca posameznih delov pravemu »dvojčku«. Druga zahteva je povezana z obnašanjem dvojnika med testiranjem. Zadnja in najtežja stvar so informacije, ki jih prejme umetna inteligenca o prednostih in slabostih pravega izdelka.

1971 da/bigstock.com

Kot poudarja Michael Greaves, je ob uvedbi digitalnih kopij tudi merilo površinske podobnosti veljalo za težko dosegljivo. Danes, ko je digitalni dvojček identičen v prvih parametrih, ga je že mogoče uporabiti za reševanje praktičnih problemov.

Zakaj potrebujemo digitalne dvojčke?

Digitalne kopije so ustvarjene za optimizacijo delovanja fizičnih prototipov, celotnih sistemov in proizvodnih procesov.

Po besedah ​​dr. Colina J. Parrisa, podpredsednika za raziskave programske opreme pri GE Global Research Center, sta digitalna dvojčka hibridni model (tako fizični kot digitalni), ki je ustvarjen posebej za posebne poslovne namene, npr. predvidevanje napak, zmanjšanje vzdrževanja stroške, preprečiti nenačrtovane izpade.

1971 da/bigstock.com

Colin J. Parris pravi, da ko govorimo o »digitalnih dvojčkih«, ta sistem deluje v treh fazah: videnje, razmišljanje in delovanje. V fazi »videnja« gre za pridobivanje podatkov o situaciji. Obstajata dve vrsti informacij: operativni podatki (npr. vrelišče) in okoljski podatki. Naslednji korak, ki ga je Colin J. Parris konvencionalno poimenoval »razmišljanje«, je posledica dejstva, da lahko na tej stopnji »digitalni dvojček« ponudi možnosti za različne zahteve o tem, kako najbolje ukrepati v dani situaciji ali katere možnosti so prednostne za poslovne namene. Umetna inteligenca za analizo uporablja na primer zgodovinske podatke, napovedi prihodkov in odhodkov ter ponuja več možnosti, ki temeljijo na tveganjih in prepričanju, da jih lahko ti predlogi zmanjšajo. Zadnji korak - "delati" - je neposredno povezan z izvajanjem tega, kar je treba narediti.

1971 da/bigstock.com

S pomočjo »digitalnih dvojčkov« npr. lahko vidite znotraj problema fizičnega objekta.

V proizvodnji nam ni treba več videti na primer celotne turbine pred seboj, da bi zaznali luknjo. Tehnologija digitalnega dvojčka vam bo omogočila, da vidite težavo v realnem času z uporabo računalniške vizualizacije.

Po besedah ​​Zvija Feuerja, izvršnega podpredsednika razvoja programske opreme pri Siemensu, je digitalni dvojček rešitev PLM na poti v industrijo 4.0.

Katere vrste "digitalnih dvojčkov" že obstajajo?

Kot smo že povedali, se »digitalni dvojčki« aktivno uporabljajo v industriji: delni dvojčki (ki so zgrajeni za določen proizvodni del), produktni dvojčki (povezani z izdajo izdelka, njihov glavni cilj je zmanjšati stroške vzdrževanja) , procesni dvojčki (njihov namen je lahko npr. podaljšanje življenjske dobe), sistemski dvojčki (optimizacija celotnega sistema kot celote).

1971 da/bigstock.com

Po podatkih visokotehnološke raziskave in svetovalne agencije Gartner bo na stotine milijonov »digitalnih dvojčkov« kmalu nadomestilo človeško delo. Nekatera podjetja to že uporabljajo. Ni potrebno imeti zaposlenega v osebju, ki bi diagnosticiral proizvodne težave. V realnem času lahko s pomočjo "digitalnih dvojčkov" prejmete vse potrebne podatke in ste pripravljeni na popravilo opreme vnaprej.

Kaj pa »digitalni dvojček« osebe same?

chagpg/bigstock.com

Za tiste, ki želite imeti prijatelja Terminatorja, ki misli kot vi, pomaga pri vsem, je brat in prijatelj, imamo dobro novico. Po mnenju futurista in tehnologa Johna Smitha je takšna prihodnost že blizu. Verjame, da se bodo v bližnji prihodnosti pojavili tako imenovani programski agenti, ki bodo vnaprej predvidevali želje in vedenje svoje prave kopije in izvajali nekatera dejanja za svojega človeškega dvojnika.

»Digitalni dvojček« bo lahko nakupoval, sprejemal poslovne odločitve, se ukvarjal z družabnimi dejavnostmi – nasploh bo lahko počel vse, za kar včasih nimamo dovolj časa.

Vse rutinsko delo bomo lahko prenesli tudi na našo dvojnico. Poleg tega bodo po besedah ​​Johna Smitha naši digitalni kloni poznali naše interese, preference, politična stališča in jih bodo po potrebi znali zagovarjati, saj bodo imeli popolnejši zgodovinski kontekst in sodobno sliko sveta videli kot celota. In celo občutek sočutja. Na primer, »digitalni dvojček« nam bo pokazal naklonjenost, saj bo znal uganiti naše čustveno stanje.

Vse to zveni kot utopični filmski scenarij. Čutim, da je nekaj narobe. Kakšne so slabosti "digitalnih dvojčkov"?

Slabosti digitalnih dvojčkov so očitne. Najprej se postavlja vprašanje naše varnosti. Digitalni kloni bodo uporabili vse možne vire za dopolnitev informacij o nas. To so algoritmi, ki zbirajo podatke iz računov socialna omrežja, in našo osebno korespondenco ter vse dokumente in datoteke, ki nas tako ali drugače zadevajo. Seveda to ne more biti zaskrbljujoče: kot smo že ugotovili, se »digitalni dvojčki« lahko nenehno posodabljajo in izboljšujejo. Zato bi morala biti ena od primarnih nalog oblikovanje pravnega okvira za določanje »meja dopustnosti« umetne inteligence.

chagpg/bigstock.com

Vendar ne paničarite glede tega. Vzemimo za primer Johna Smitha: ostaja optimističen in verjame, da »digitalni dvojčki« ne bodo nadomestili človeštva. Enostavno bodo postali različne različice ljudi, ki bodo lahko mirno sobivali z nami.

Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.

V Rusiji je danes težko govoriti o 4. industrijski revoluciji, vendar verjamemo, da je treba govoriti. Med tehnološkimi gonilniki v industrijskih podjetjih v novi generaciji se bodo pojavile industrijske platforme interneta stvari, ki udejanjajo koncept digitalnega dvojčka.

Forresterjevi analitiki opredeljujejo digitalnega dvojčka kot ustvarjanje resničnega fizičnega predmeta v abstraktni digitalni obliki, ki deluje kot posrednik za kakršno koli komunikacijo z resnično napravo.

Po mnenju General Electrica je ideja o digitalnem dvojčku iti dlje od zgolj dela digitalni modeli. Družba pravi, da bo vzdrževanje potekalo tudi sinhronizirano z digitalnim modelom pravega predmeta prek senzorskih sistemov in komunikacij.

Analitična agencija Gartner napoveduje, da bo do leta 2021 polovica velikih industrijskih podjetij uporabljala digitalne dvojčke in posledično bodo te organizacije prejele 10-odstotno povečanje operativne učinkovitosti.

»Digitalni dvojčki spodbujajo poslovni vpliv interneta stvari, saj ponujajo močan način za spremljanje in upravljanje sredstev in procesov,« pravi Alfonso Velosa, podpredsednik raziskave pri Gartnerju. To še posebej navdušuje našo ekipo, saj smo v projektu SAYMON zelo tesno povezani z avtomatiziranim spremljanjem in upravljanjem, vključno z informacijskimi sistemi in internetom stvari. Seveda je konkurenca na trgu platform za upravljanje IoT precej velika - dobesedno vsaka večja digitalna korporacija danes trdi, da ima platforme, vendar ni vsem uspelo ustvariti lastnega razvoja ali pridobiti podjetja z že pripravljeno rešitvijo. Pogosto je izjava o razpoložljivosti poklon spodobnosti - obstaja tehnološki trend, obstaja izjava korporacije.

Danes še ne delamo z digitalnimi modeli in risbami – odprti smo za partnerje z izkušnjami na tem področju. Vklopljeno ta trenutek Imamo izkušnje s sodelovanjem s podjetjem, ki izdeluje fotorealistične kopije industrijskih objektov in kot rezultat se je rodil ločen projekt VIOTR, ki združuje moč digitaliziranega prostora z možnostjo pridobivanja podatkov iz realnih senzorjev in video kamer, zmožnostjo za krmiljenje stikal, relejev in blažilnikov v realnem svetu. Projekt VIOTR se danes osredotoča na izobraževalne tehnologije prihodnosti, vendar je v bistvu del koncepta digitalnega dvojčka.

Točno to formulirajo naši kolegi iz revije Computer Weekly – nov pristop vključuje upravljanje komunikacij med robnimi napravami in notranji sistemi in zrcalni odsev spremembe v virtualnem modelu naprave - z drugimi besedami, pojavi se digitalni dvojček.

Primeri kažejo, da tudi na takih enostavne operacije Kako nadzorovati ključavnice vrat, lahko dobite znatne prihranke pri delovanju. Dormakaba, ki izdeluje pametne vratne ključavnice, že od leta 2012 uporablja programsko opremo ServiceMax za upravljanje na terenu, ki ji pomaga spremljati svoje instalacije. Podrobni podatki o zmogljivosti posameznih vrat pomagajo Dormakabi in njenim partnerjem učinkoviteje upravljati zgradbe. Nedavna študija Vanson Bourne za ServiceMax je pokazala, da industrijska podjetja izgubijo 260.000 USD na uro zaradi nenačrtovanih izpadov. Predvidevanje neuspeha z uporabo digitalnih dvojčkov lahko pomaga premagati to težavo. Digitalni dvojček lahko inženirjem v podjetju Dormakaba zagotovi najnovejšo evidenco vsake dejavnosti ali dogodka, ki ga zabeležijo senzorji vrat, beleži namestitev komponent in posodobitev vdelane programske opreme, servisna ekipa Dormakaba pa ga lahko uporabi za določitev življenjske dobe. izdelka skupaj z natančen opis varnostni dnevnik, ki je povezan z vrati. Prav tako je pomembno zagotoviti tesno komunikacijo z dobavitelji delov in sestavnih delov ter upravljanje življenjskega cikla izdelka, kar zagotavlja izjemno jasno raven nadzora in storitev. Z uporabo digitalnega napovedovanja ključavnic Dormakaba pričakuje zmanjšanje števila klicev strank in izboljšanje kakovosti storitev. Skupaj s podjetjem Swisscom je nastala oblačna platforma za upravljanje ključavnic. Dormakaba priznava, da je usposabljanje partnerjev pomemben element inovacij in poslovne transformacije.

V Gartnerjevem poročilu Digitalni dvojčki bodo vplivali na gospodarske in poslovne modele, analitično podjetje potegne analogijo med količino podatkov, ki jih zbirajo podjetja, kot so Google, Amazon in Netflix, in količino podatkov, ki jih bodo ustvarili digitalni dvojčki v industrijskih podjetjih za stalno spremljanje delovanja opreme, povezane z nadzornimi sistemi.

Analitiki opozarjajo, da bo to zahtevalo še večji nadzor nad komponentami in posodobitvami programske opreme, proizvajalci avtomobilov pa bodo morali postati ponudniki programske opreme. »Upravljavci sredstev bodo morali dodati veščine upravljanja sredstev programsko opremo v svoje operativne oddelke, saj dodajajo pametnejša sredstva ter dodajajo lastništvo programske opreme in podatkov za podporo pogodbam,« opozarjajo analitiki.

Slika iz https://www.ge.com/

Nedavno je German Gref, predsednik Sberbank, dejal, da bo umetna inteligenca v 5 letih nadomestila veliko ljudi: 80 % odločitev bodo sprejemali stroji, zaradi česar bo več deset tisoč ljudi izgubilo delo.

Pedro Domingos, strokovnjak za strojno učenje in umetno inteligenco, gre še dlje: predlaga, da bodo ljudje pridobili računalniški psihološki model svoje osebnosti. Kakšna bo?

Seks, laži in strojno učenje

Digitalna prihodnost se začne z zavedanjem dejstva, da ko komunicirate z računalnikom – pa naj gre za lasten pametni telefon ali na tisoče kilometrov oddaljen strežnik – to počnete vsakič na dveh ravneh. Prva je želja, da bi takoj dobili tisto, kar potrebujete: odgovor na vprašanje, želeni izdelek, novo kreditno kartico. Na drugi ravni, strateški in najpomembnejši, računalniku poveste o sebi.

Več kot ga učite, bolje vam bo služil ali manipuliral z vami.

Kakšen model svoje osebnosti želite predstaviti računalniku? Katere podatke mu je mogoče dati, da lahko zgradi ta model? To so vprašanja, ki si jih morate zapomniti vsakič, ko komunicirate z algoritmom strojnega učenja, tako kot bi to storili pri interakciji z ljudmi.

Digitalno ogledalo

Pomislite na vse svoje podatke, ki so shranjeni v vseh računalnikih na svetu. to e-poštna sporočila, dokumenti MS Office, besedila, tviti, računi Facebook in LinkedIn, zgodovina internetnega iskanja, kliki, prenosi in naročila, kreditna zgodovina, davki, telefonske in zdravstvene kartoteke, informacije o vožnji, zabeležene v vgrajenem računalniku vašega avtomobila, zemljevid potovanja, ki ga je registriral tvoje mobilni telefon, vse fotografije, ki ste jih kdaj posneli, se na kratko pojavijo na posnetkih varnostnih kamer.

Če bi morebitni biograf imel dostop samo do tega odlagališča podatkov in nič drugega, kakšna slika bi nastala? Verjetno precej natančno.

Predstavljajte si, da ste vzeli vse svoje podatke in jih dali pravemu vrhovnemu algoritmu prihodnosti, ki že ima znanje o človeškem življenju, ki ga lahko naučimo. Ustvaril bo vaš model in ga lahko nosite na bliskovnem pogonu v žepu. Seveda bo to odlično orodje za samoanalizo – kot bi se gledali v ogledalu. Ogledalo pa bi bilo digitalno in ne bi prikazovalo samo vašega videza, ampak tudi vse, kar se lahko naučimo ob opazovanju. Ogledalo bi lahko oživelo in govorilo.

Prednosti digitalnega dvojčka

Kaj bi radi počeli, katere naloge zaupali svoji digitalni polovici? Verjetno je prva stvar, ki bi jo želeli od svoje manekenke, ta, da ji naročite, naj se pogaja s svetom v vašem imenu: spustite jo v kibernetski prostor, da bo namesto vas iskala najrazličnejše stvari.

Od vseh knjig na svetu vam bo priporočila deset najboljših, ki jih boste najprej želeli prebrati, in nasvet bo tako globok, da se Amazonu niti sanjalo ni. Enako se bo zgodilo s filmi, glasbo, igrami, oblačili, elektroniko, karkoli. Seveda bo vaš hladilnik vedno poln. Model bo filtriral vaše elektronske in glasovno pošto, novice na Facebooku in posodobitve na Twitterju ter, kadar je primerno, odgovori namesto vas.

Poskrbi za vse nadležne malenkosti sodobnega življenja, kot je preverjanje vaših računov kreditnih kartic, pritožba na slabe transakcije, načrtovanje vašega urnika, obnavljanje vaših naročnin in vložitev davkov. Za vas bo izbrala zdravilo, se posvetovala z zdravnikom in ga naročila v spletni trgovini.

Model vam bo povedal, kdo vam je všeč. In ko se bosta spoznala in imela rada drug drugega, se bo vaš model povezal z vašim izbrancem in izbral restavracije, ki bi vam obema morda bile všeč. In tukaj postane res zanimivo.

Vzorna družba

V zelo hitro bližajoči se prihodnosti ne boste edina oseba z »digitalno sorodno dušo«, ki vam nenehno sledi. Vsi bodo imeli podoben osebnostni model in modeli bodo med seboj ves čas komunicirali.

Če iščete službo in podjetje X išče zaposlene, bo njihov model intervjuval vašega. Njun "pogovor" bo v marsičem podoben pravemu, "v živo" - vaš model bo dobro poučen, na primer ne bo izdal negativnih informacij o vas - vendar bo celoten proces trajal le delček sekunde.

V svetu vrhovnega algoritma bo »moji ljudje stopili v stik z vašimi ljudmi« postalo »moj program bo stopil v stik z vašim programom«. Vsaka oseba bo imela spremstvo botov, ki bodo naredili njegovo pot po svetu lažjo in prijetnejšo. Dogovori, pogajanja, sestanki - vse to bo organizirano, preden boste imeli čas migniti s prstom.

Vaša digitalna sorodna duša bo kot servo volan: življenje bo teklo, kamor želite, a z manj truda z vaše strani.

To ne pomeni, da se boste znašli v »filtrirnem mehurčku« in začeli videti samo tisto, kar vam bo zagotovo všeč, brez presenečenj. Digitalna osebnost bo veliko pametnejša, imela bo navodila, naj pušča prostor naključjem, vam omogoča, da pridete v stik z novimi izkušnjami, iščete srečne nesreče.

Ko se modeli izboljšujejo, bo interakcija postajala vedno bolj podobna tisti, ki bi se zgodila v resničnem svetu, vendar se bo dogajala in silico in milijonkrat hitreje. Kibernetski prostor jutrišnjega dne se bo spremenil v zelo obsežen vzporedni svet, ki bo izbral vse najbolj obetavne stvari, da jih preizkusi v resnici. To bo kot nova, globalna podzavest, kolektivni »Id« človeštva ali »It«.

Današnji svet je izjemen, saj so se teorije uma začele pojavljati v računalnikih. Čeprav so te teorije še vedno primitivne, se hitro razvijajo in z njimi bomo morali sodelovati enako kot z drugimi ljudmi, da bi dobili, kar želimo.

Na podlagi gradiva iz knjige "The Supreme Algorithm"