Волшебное зеркало соответствует Индустрии 4.0

Поделиться этой статьей

Концепция цифрового двойника, впервые разработанная в 1960-х годах, сегодня набирает обороты и считается революцией в некоторых секторах промышленности. Но как работают цифровые двойники и как мы их используем в Thales?

Начнем с определения. Цифровой двойник — это виртуальное представление физического объекта, объекта, процесса — или даже всей системы — и может использоваться для предоставления информации и помощи в принятии решений посредством визуализации, анализа и манипулирования данными.

В отличие от систем моделирования, цифровой двойник имеет физический аналог, подключенный через канал данных, с которым он разделяет поведение и характеристики. Для получения максимальной выгоды цифровые двойники могут извлечь выгоду из данных и информации и повторно использовать их на каждом этапе жизненного цикла системы, обеспечивая ценную информацию, снижение затрат, повышение качества и снижение рисков на каждом этапе.

Изначально цифровые двойники были небольшими по масштабу и представляли собой один продукт, например реактивный двигатель. Теперь цифровые двойники могут моделировать полную и сложную систему, такую ​​как самолет, здание или производственную линию – или даже всю нашу планету, как мы увидим ниже.

Эта концепция была впервые разработана НАСА в 1960-х годах для американской космической программы, и ее величайшим достижением стало спасение экипажа миссии «Аполлон-13» в 1970 году.

Инженеры НАСА использовали симуляторы, чтобы воспроизвести работу всех основных компонентов космического модуля. Эти симуляторы управлялись сетью компьютеров и могли быть синхронизированы с реальными данными с космического корабля. И во многом благодаря этим подключенным цифровым дубликатам команды на земле и в космосе смогли работать вместе, чтобы выявить проблему и спасти миссию. Их достижение было тем более примечательным, что они использовали не просто цифрового двойника, а сеть цифровых двойников, каждый из которых смоделирован на основе независимой системы моделирования и способен взаимодействовать со всеми остальными.

Сегодня эта технология поднята на новую высоту благодаря достижениям в области связи, обработки данных и искусственного интеллекта.

Последствия для промышленности очевидны. Вместо того, чтобы создавать физический продукт и подвергать его серии испытаний, его цифровой двойник можно использовать для анализа и улучшения его производительности, а также для прогнозирования любых проблем или сбоев. Кроме того, люди в других местах могут использовать голографические гарнитуры, чтобы ознакомиться с продуктом и посмотреть, как он работает. И то, что верно для отдельного продукта, справедливо и для системы, сети, завода или даже всей цепочки поставок.

Предложение цифровых двойниковширокий спектр потенциальных преимуществ во многих секторах промышленности: энергетика, транспорт, городское планирование для проектов «умного города», автомобильная инженерия и здравоохранение (для тестирования методов лечения на виртуальном пациенте, моделирования сложных процедур или улучшения качества протезирования).

Сегодня Thales находится в авангарде использования возможностей этой технологии и даже расширения ее границ. Ее команды инженеров являются лидерами в области цифровых двойников, которые на протяжении многих лет постепенно совершенствуют концепцию цифровых двойников. Цифровые двойники Thales объединяютсявысококачественная синтетическая среда s с мощными возможностями системного проектирования на основе моделей, анализа данных и машинного обучения, обеспечивающими растущее количество продуктов на рынке. Сегодня Группа расширяет использование цифровых двойников во всех сферах бизнеса. Вот несколько примеров:

Чтобы повысить эффективность наших инженерных команд, проект Multiphysicals DigitalTwin использует виртуальное прототипирование для оптимизации аппаратных узлов на каждом этапе процесса разработки, от первоначального проектирования до функциональной проверки, прежде чем будут фактически созданы физические прототипы.

«Цифровые двойники ускоряют этапы разработки и интеграции и упрощают моделирование и интеграцию всей системы», — говорит Кристоф Дюма, главный операционный директор подразделения Secure Communications and Information Systems. «Вот как мы подходим к разработке MELISSA, например, решения безопасной спутниковой связи, которое Thales предоставляет для французских военных самолетов-заправщиков».