"Цифровой двойник" на страже индустрии 4.0

"Техносерв" представил новый продукт в линейке решений для промышленных предприятий - "Цифровой двойник производства". Продукт оценивает общую эффективность предприятия, моделирует и планирует производственную деятельность. "Цифровой двойник производства" поддерживает полную онлайн-визуализацию реальных объектов (производственные линии, цеха и оборудование). Она выполняется с помощью полнофункциональных цифровых 3D-моделей, которые с помощью технологии IIoT в режиме реального времени обогащаются новыми данными (в том числе информацией об окружающей среде и условиях эксплуатации). Также "Цифровой двойник производства" позволяет проводить моделирование производственных процессов и систем, создавать виртуальные планировки. Воссоздание производства внутри компьютерного пространства помогает оценить, как изменятся процессы в различных условиях.

Андрей Шуравин, директор центра отраслевой экспертизы департамента по работе с промышленными предприятиями компании "Техносерв" рассказал корреспонденту ComNews, что "Цифровой двойник производства" полностью российского производства.

"В его основе заложена платформа промышленного интернета вещей, в составе которой присутствует noSQL хранилище BigData, позволяющее с учетом меток времени обрабатывать миллионы транзакций с миллисекундными интервалами (200-300 миллисекунд). "Цифровой двойник производства" исключает модель толстого клиента: все операции, включая создание "цифрового двойника", настройку сбора данных, поведенческую модель, можно реализовать без применения программирования. Решение может поставляться как сервис из облака "Tехносерв Cloud", тем самым минимизируя капитальные затраты заказчика, в том числе и на создание инфраструктуры. "Двойник" внедряется в сжатые сроки - одна-две недели на цех. Еще одним преимуществом является открытость - после обучения специалисты заказчика самостоятельно могут поддерживать и вносить изменения в "цифровой двойник", в соответствии со своими задачами. Также в решении реализован механизм импорта моделей из всех распространенных CAD-систем - Siemens, Dassault и т.п.", - перечислил уникальные особенности "цифрового двойника" Андрей Шуравин.

В пресс-службе "Техносерва" сообщили, что решение особенно актуально для предприятий, работающих в сфере энергетики, авиастроения, производства сложного промышленного оборудования, медицинского оборудования, железнодорожных и автомобильных транспортных систем. "При разработке решения "Техносерв" учитывал различные потребности и уровень цифровизации предприятий. Также принималась во внимание сложность создания "цифрового двойника" в полном объеме за один этап. Поэтому продукт имеет модульную структуру, что дает возможность предприятиям выбирать недостающие опции или реализовать проект поэтапно, цифровизируя функции поочередно".

"Создание цифрового двойника может стать удачным первым шагом к Индустрии 4.0. Наш продукт обеспечивает эффективные инструменты для оцифровки производственных процессов с учетом текущего уровня зрелости предприятия. Внедрение цифровых инструментов, в частности IIoT-решений, позволит предприятиям повысить эффективность производства и увеличить производственную устойчивость даже в периоды нестабильности, - прокомментировал Андрей Шуравин, - "Техносерв" имеет опыт реализации проектов по созданию "цифровых двойников" на производстве, и по оценкам наших заказчиков, решение обеспечивает до 40% повышения эффективности производства и выпуска продукции, сокращение до 50% операционных издержек и повышение коэффициента полезной нагрузки на оборудование в 2,5 раза".

Директор по производству "Ланит-Терком" (входит в группу "Ланит") Вадим Сабашный отметил, что в любой отрасли применение "цифровых двойников" оправданно и может значительно повысить эффективность работы, но такой продукт требует простоты масштабирования и невысокой стоимости внедрения на различных объектах. По его мнению, в будущем "цифровые двойники" смогут применяться чаще в металлургической и нефтегазовой отраслях. "О текущем объеме рынка судить сложно, однако исходя из проектов, к исполнению которых мы привлечены, сейчас наблюдается значительный рост, и в ближайшие два-три года он продолжится. "Ланит-Терком" является сервисной компанией, и на данный момент мы не предлагаем заказчикам собственные продукты в части "цифровых двойников" производства, однако мы принимаем участие в разработке подобных решений для наших заказчиков", - прокомментировал Вадим Сабашный.

Руководитель группы IoT компании Softline Валерий Милых сказал, что Softline располагает множеством решений в области "цифровых двойников", в зависимости от требований заказчика и особенностей конкретной бизнес-вертикали. "Для этих целей в нашей компании существует отдельное направление Softline Digital, где собрана вся межотраслевая экспертиза, практический опыт и современные технологий для цифровой трансформации полного цикла. Понятие "цифровизация промышленности" включает в себя, как неотъемлемую часть, и понятие "цифровых двойников". Компетенции команды Softline Digital позволяют выбрать оптимальное решение и собрать в нем эффективную команду экспертов из заданной области, - говорит Валерий Милых. - Плюсы "цифрового двойника" очевидны - возможно априорное моделирование и "разыгрывание" ситуаций не на реальном оборудовании, а на модели, которая с достаточной степенью точности воспроизводит параметры и модель поведения реального объекта. Логично, что моделирование отказов, сбоев, аварий на работающем оборудовании невозможно, а на "цифровом двойнике" - можно и нужно.

Моделирование поведения технологического оборудования на "цифровом двойнике", в процессе изменения технологических установок, позволяет выполнить многофакторную оптимизацию в виртуальном пространстве и затем эффективно применить ее на реальном оборудовании. Здесь не обойтись и без AR/VR-решений. Хорошо интегрируясь с "цифровыми двойниками", они дают качественно иной уровень восприятия реальной информации от оборудования. Однако не стоит забывать, что "цифровой двойник" - это только цифровой образ реального оборудования. Качество его математических моделей, наполнение непротиворечивой и достоверной информацией определяют ценность "цифрового двойника". Иначе это потенциально опасная имитация, которая сможет как минимум быть неточна и противоречива и как максимум - порождать опасные ситуации. Объем рынка "двойников" очень большой. В перспективе это практически все предприятия во всех отраслях. Это не хайп - это реальная необходимость. Подтверждением того, что это необходимо, является создание государственных стандартов в области "цифровых двойников", что позволяет наращивать объемы внедрений за счет стандартизации и типизации, обеспечивать совместимость множества связанных решений внутри одного конечного решения. Барьером может служить относительная неготовность многих отраслей к внедрению сложной модели глобальной "цифровизации промышленности". Тем не менее хочется напомнить, что дорогу осилит идущий, и на этом пути применение политики "малой цифровизации", когда последовательно реализуются программы технологического перевооружения и наращивание наблюдаемости и управляемости существующей инфраструктуры, дает ощутимые результаты".

Ведущий эксперт отдела промышленных решений "Крок" Вячеслав Максимов отметил, что "Крок" давно занимается развитием направления цифровых двойников. "В нашем портфолио есть успешные внедрения подобных решений в ТЭК, нефтехимических компаниях. Цифровые двойники могут использоваться для достижения различных бизнес-целей, но их объединяет то, что они предоставляют пользователям ситуационную информацию о том, как изменяется бизнес и как он реагирует на изменения внешней и внутренней среды. В силу новизны решения разные компании и разные вендоры определяют "цифровые двойники" по-своему. Например, Gartner также определяет три типа "цифровых двойников" - композитные, дискретные и организационные. Ценность последних возрастает с каждым годом, так как усложняются процессы производства, растут издержки, которые "цифровой двойник" позволяет минимизировать. Одним из ключевых препятствий, пожалуй, является низкий уровень автоматизации и информатизации, с которым можно столкнуться во время создания "цифрового двойника". Что неизбежно может привести к снижению детальности проработки "двойника". Из подобной ситуации существует два выхода: повышение затрат на автоматизацию и информатизацию либо увеличение допущенной погрешности "цифрового двойника", - прокомментировал Вячеслав Максимов.

Руководитель департамента ИТ и облачных сервисов J’son & Partners Consulting Александр Герасимов уверен, что отдельного рынка "цифровых двойников" не существует ни в России, ни в мире: "Есть рынок IIoT-платформ и приложений, имеющих функционал создания "цифровых двойников" отдельных объектов, таких как станки и другое промышленное оборудование. Отлаженного инструментария для создания интегрированных цифровых моделей, то есть моделей сложных систем, включающих в себя большое количество разнообразных объектов и описывающих их взаимосвязи, в настоящее время практически не существует".

Исследовательская и консалтинговая компания Gartner прогнозирует, что уже к 2021 г. половина крупных промышленных компаний будут использовать "двойников", что приведет к повышению эффективности этих организаций на 10%.