Цифровий двійник – це віртуальна модель фізичного об’єкта. Він охоплює життєвий цикл об’єкта та використовує дані в реальному часі, відправлені з датчиків об’єкта, для моделювання поведінки та моніторингу операцій. Цифрові двійники можуть відтворювати безліч реальних предметів від окремих одиниць обладнання на заводі до повноцінних установок, таких як вітряні турбіни. Технологія цифрового двійника в будівництві здатна створювати навіть цілі міста
Технологія цифрових двійників дозволяє контролювати роботу об’єкта, виявляти потенційні несправності та приймати більш обґрунтовані рішення про обслуговування та життєвий цикл.
У чому переваги цифрових двійників?
Цифрові двійники пропонують користувачам безліч переваг. Перелічимо деякі з них.
Підвищення продуктивності
Інформація та аналітика в реальному часі, що надаються цифровими двійниками, дозволяють оптимізувати продуктивність обладнання, заводу або об’єктів. Проблеми можна усувати в міру їх виникнення, забезпечуючи максимальну роботу систем та скорочуючи час простою.
Можливості прогнозування
Цифрові двійники можуть запропонувати вам повне візуальне та цифрове уявлення вашого виробничого підприємства, комерційної будівлі або об’єкта, навіть якщо воно складається з тисяч одиниць обладнання. Інтелектуальні датчики відстежують вихід кожного компонента, відзначаючи проблеми чи несправності у міру їх виникнення. Ви можете вживати заходів за перших ознак проблеми, а не чекати, поки обладнання повністю зламається.
Віддалений моніторинг
Віртуальна природа цифрових двійників означає, що ви можете віддалено контролювати об’єкти та керувати ними. Віддалений моніторинг також означає, що для перевірки потенційно небезпечного промислового обладнання потрібно менше людей.
Скорочений час виробництва
Створюючи цифрові репліки*, можна прискорити виробництво продуктів і об’єктів до їх появи. Виконуючи сценарії, ви можете побачити, як ваш продукт чи об’єкт реагує на збої та вносити необхідні зміни до початку виробництва.
*Цифрова репліка — частина програмного рішення під час створення повноцінного цифрового двійника того чи іншого об’єкта чи процесу
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Як цифрові тренди впливатимуть на розвиток будівельної галузі у 2023 році?
Які галузі використовують технологію цифрового двійника?
Ряд галузей останнім часом все активніше використовують цифрові двійники для створення віртуальних уявлень своїх реальних систем. Нижче наведено деякі приклади.
Будівництво
Будівельні бригади створюють цифрові двійники для більш ефективного планування житлових, комерційних та інфраструктурних проектів, забезпечуючи уявлення про хід реалізації існуючих проектів у режимі реального часу. Архітектори використовують цифрові двійники при плануванні своїх проектів, поєднуючи 3D-моделювання будівель з технологією цифрового двійника. Керуючі комерційними будинками використовують цифрові двійники для моніторингу поточних та історичних даних про температуру, заповнюваність та якість повітря в приміщеннях та на відкритих просторах для підвищення комфорту мешканців.
Обробна промисловість
Цифрові двійники використовують протягом усього життєвого циклу виробництва, від проектування та планування до обслуговування існуючих об’єктів. Цифровий подвійний прототип дозволяє постійно контролювати ваше обладнання та аналізувати дані про продуктивність, які показують, як працює конкретна деталь або вся установка.
Енергетика
Цифрові двійники широко використовуються в енергетичному секторі для підтримки стратегічного планування проектів та оптимізації продуктивності та життєвого циклу існуючих активів, таких як морські установки, нафтопереробні установки, вітрові електростанції та сонячні проекти.
Автотранспорт
Автомобільна промисловість використовує цифрові двійники для цифрових моделей транспортних засобів. Цифрові двійники можуть дати вам уявлення про фізичну поведінку автомобіля, а також про програмні, механічні та електричні моделі. Це ще одна область, де профілактичне обслуговування відіграє важливу роль, оскільки цифровий двійник може підказати сервісному центру або користувачу про проблеми з продуктивністю компонентів.
Охорона здоров’я
Цифрові двійники використовуються у сфері охорони здоров’я у кількох випадках. До них відносяться створення віртуальних двійників цілих лікарень, інших медичних закладів, лабораторій та людського тіла для моделювання органів та проведення маніпуляцій, щоб показати, як пацієнти реагують на конкретні методи лікування.
Які є типи цифрових двійників?
Існує кілька різних типів цифрових двійників, які часто можуть працювати пліч-о-пліч в одній системі. Хоча деякі цифрові двійники реплікують лише окремі частини об’єкта, вони мають вирішальне значення задля забезпечення віртуального представлення. Найбільш поширеними типами цифрових двійників є наступні.
Двійники компонентів
Двійники компонентів або двійники деталей – цифрове представлення окремої частини всієї системи. Вони є важливими для роботи об’єкта, наприклад, такого як двигун вітряної турбіни.
Двійники об’єктів
У термінології цифрового двійника об’єкти два або більше компонентів, які працюють разом як частина більш комплексної системи. Двійники об’єктів віртуально представляють
взаємодія компонентів та генерують дані про продуктивність, які можна аналізувати для прийняття обґрунтованих рішень.
Двійники систем
Вищий рівень абстракції двійників об’єктів – це двійники систем або двійники одиниць. Двійник системи показує, як різні об’єкти спільно працюють у рамках ширшої системи. Прозорість, що забезпечується технологією двійника системи, дозволяє приймати рішення щодо підвищення продуктивності чи ефективності.
Двійники процесів
Двійники процесів відображають цифрове середовище цілого об’єкта і дають уявлення про те, як різні його компоненти, об’єкти та одиниці працюють разом. Наприклад, цифровий технологічний двійник може у цифровому вигляді відтворити роботу всього виробничого підприємства, об’єднавши всі компоненти всередині нього.
Яким чином програмні комплекси можуть допомогти з технологією цифрового двійника?
Розглянемо це питання на прикладі програмного комплексу AWS IoT TwinMaker від компанії Amazon. Він допомагає оптимізувати операції та продуктивність за рахунок створення цифрових двійників реальних систем. AWS IoT TwinMaker надає інструменти для цифрової реплікації* будівель, заводів, виробничих об’єктів, виробничих ліній та промислового обладнання. Можна імпортувати існуючі 3D-моделі, такі як файли автоматизованого проектування (САПР) та інформаційного моделювання будівель (BIM) до AWS IoT TwinMaker для створення тривимірних візуалізацій систем. За допомогою AWS IoT TwinMaker можна досягти таких результатів:
– оптимізувати будівництво;
– прискорити випуск продукції;
– підвищити продуктивність обладнання;
– знаходити та усувати аномалії в процесі;
– відстежувати та покращувати умови будівництва.
У разі реплікації зміни, зроблені в одній копії об’єкта, можуть бути поширені в інші копії.
*Цифрова реплікація — механізм синхронізації вмісту декількох копій об’єкта (наприклад, вмісту бази даних) або процес, під яким розуміється копіювання даних з одного джерела на інше (або на безліч інших) і навпаки
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Штучний інтелект приходить у будівництво. Говорять експерти
Де вже використовувалися проекти цифрових двійників AWS?
Компанія AWS працює над проектами цифрових двійників із багатьма підприємствами. Нижче наведено деякі з них.
Технологія цифрового двійника в будівництві активно викрористовують в Carrier. Це компанія постачальник рішень для будівництва. Вона використовує AWS для швидкої розробки своїх цифрових рішень. Компанія використовує AWS IoT сервіси для розробки платформи загальних сервісів carrier.io. Компанія використовувала технологію AWS для моделювання об’єктів, а також створення та інтеграції цифрових двійників для реплікації своїх фізичних систем.
Дочірня компанія Koch Industries, INVISTA, спеціалізується на спеціальних матеріалах, що використовуються у кількох секторах, включаючи одяг, автомобілі та комп’ютери. Компанія працювала з AWS над створенням цифрових двійників виробничих операцій, надаючи співробітникам повне цифрове уявлення про свої активи та дані.
John Holland – одна з провідних австралійських компаній із інтегрованої інфраструктури та нерухомості. У рамках цифрової трансформації компанія спромоглася створити цифрових двійників будівництва, надавши керівникам цифрову картину своїх проектів. AWS збирає операційні дані для моніторингу продуктивності та середовища, збору заявок та історичних даних.
Джерело: Amazon
Підготовлено: Ua-Bud.Media
