Что такое цифровые двойники простыми словами с примерами

Код машин 17 сент. 2021 г.
Цифровой двойник (англ. Digital Twin) — цифровая копия физического объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность бизнеса. Концепция «цифрового двойника» является частью четвёртой промышленной революции и призвана помочь предприятиям быстрее обнаруживать физические проблемы, точнее предсказывать их результаты и производить более качественные продукты.

15 сентября 2021 года приказом Росстандарта был утвержден национальный стандарт серии «Численное моделирование» - ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».

Как отмечает Росстандарт, ГОСТ Р 57700.37–2021 является полностью отечественной разработкой. Впервые в мире вводится нормативный документ, сфокусированный на создании изделий с помощью технологии цифровых двойников, а не оцифровке производственной инфраструктуры и логистики, и устанавливается соответствующее единое определение «цифрового двойника изделия».

«Цифровой двойник – это передовая технология, созданная на пересечении материального и цифрового миров, которая становится драйвером устойчивого экономического развития компаний в рамках четвертой промышленной революции. Активное применение данной технологии наблюдается во всех отраслях. Учитывая это, крайне важна своевременная разработка и принятие нормативно-технических документов, регулирующих применение передовых технологий для создания изделий.»

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ
Алексей Боровков

Примечания

  1. Цифровой двойник разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия.
  2. При создании и применении цифрового двойника изделия участникам процессов жизненного цикла (по ГОСТ Р 56135) рекомендуется применять программно-технологическую платформу цифровых двойников».

В основе цифрового двойника изделия лежит цифровая модель изделия, которая в свою очередь является «системой математических и компьютерных моделей, а также электронных документов изделия, описывающей структуру, функциональность и поведение вновь разрабатываемого или эксплуатируемого изделия на различных стадиях жизненного цикла, для которой на основании результатов цифровых и (или) иных испытаний по ГОСТ 16504 выполнена оценка соответствия предъявляемым к изделию требованиям. …».

Цифровой двойник разрабатывается и применяется на всех стадиях жизненного цикла изделия, изменяясь на каждой стадии. Наполнение и функциональность цифрового двойника зависит от стадии жизненного цикла изделия. Наибольший вклад от внедрения данной технологии возможен на стадии разработки изделия, где закладываются ключевые преимущества, обеспечивающие конкурентоспособность производимого изделия и повышение скорости его вывода на рынок.

Цифровой двойник двойнике не нужно путать с «цифровой тенью» производственного процесса или эксплуатируемого продукта. «Цифровая тень» уже давно используется в разных индустриях по всему миру, обычно для мониторинга технического состояния эксплуатируемого объекта, но обладает лишь «свойством памяти», то есть «помнит» лишь то, что уже происходило, и потому мало что дает, например, с точки зрения предупреждения аварийных ситуаций – в то время как цифровой двойник обладает «прогностическим» потенциалом и позволяет таких ситуаций избежать. В силу большого количества собирающих данные об объекте датчиков, установленных на физическом объекте, «цифровая тень» может предупредить о «штатном износе» узлов и агрегатов, но не способна предсказать аварийную ситуацию, которая зачастую зависит от неблагоприятного сочетания многих факторов. Ещё одной характерной отличительной чертой цифрового двойника является то, что он «подсказывает», что измерять и как измерять для получения заданного результата – то есть куда и как правильно установить датчики, чтобы получить необходимые данные.

Новизну Стандарта подчеркивает тот факт, что из 27 приведенных в документе определений 11 вводятся впервые: так, впервые даются такие определения, как

  • «адекватность модели»
  • «валидация модели изделия»
  • «цифровая модель изделия»
  • «цифровые (виртуальные) испытания»
  • «цифровой (виртуальный) испытательный стенд»  
  • «цифровой (виртуальный) испытательный полигон»

Стандарт начнет действовать с 1 января 2022 года и распространится на изделия машиностроения, однако, при необходимости, на его основе в дальнейшем могут разрабатываться стандарты, устанавливающие требования к цифровым двойникам изделий различных отраслей промышленности с учетом их специфики.

Примерами того, как применение новых производственных технологий (цифровых двойников, виртуальных испытательных стендов и полигонов) позволяет значительно ускорить разработку и снизить её себестоимость, а также достичь принципиально новых потребительских качеств изделия, могут служить:

Интересно, что данные технологии применяются не только в машиностроении, но и, например, для изучения поведения внутренних органов торса человека при внешнем механическом воздействии. Напомним, что с начала деятельности Центра НТИ СПбПУ в 2018 году специалистами Центра было выполнено более 250 НИОТКР проектов с применением технологии цифровых двойников.


Справка

Уникальная серия национальных стандартов ГОСТ Р 57700, первые стандарты которой появились в 2017 году, объединяет уже более 25 документов по стандартизации и формирует систему нормативных технических требований для применения компьютерных моделей и виртуальных испытаний в процессе создания и обеспечения эксплуатации высокотехнологичных промышленных изделий, в том числе военной техники.

Утвержден первый в мире стандарт в области цифровых двойников изделий. Разработка Центра НТИ СПбПУ и РФЯЦ-ВНИИЭФ
15 сентября 2021 года приказом Росстандарта был утвержден национальный стандарт серии «Численное моделирование» - ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».

https://ru.wikipedia.org/wiki/Цифровой_двойник#:~:text=Цифровой%20двойник%20(англ.%20Digital%20Twin),и%20производить%20более%20качественные%20продукты

Новая технология мышления – разработка и применение цифровых двойников
Алексей Боровков: тезис о том, что новая промышленная революция – это другая технология мышления, приобретает особенную актуальность и значимость

Теги

Great! You've successfully subscribed.
Great! Next, complete checkout for full access.
Welcome back! You've successfully signed in.
Success! Your account is fully activated, you now have access to all content.