Перейти к содержанию

Цифровой двойник

Цифровой двойник — это виртуальное представление изделия или процесса, которое используется, чтобы оценивать и прогнозировать рабочие характеристики этого изделия или процесса. Цифровые двойники используются на протяжении всего жизненного цикла изделия, чтобы проводить инженерный анализ, прогнозировать и оптимизировать работу изделия или производственной системы, прежде чем инвестировать в физические прототипы и ресурсы. 

Благодаря мультифизическому моделированию, аналитике данных и машинному обучению цифровые двойники могут демонстрировать влияние изменений конструкции, различных сценариев использования, условий окружающей среды и других факторов на изделие или процесс и избавляют от необходимости изготовления физических прототипов. Это позволяет сократить время разработки и повысить качество получившегося в результате изделия или процесса. 

Чтобы обеспечить точное моделирование на протяжении всего жизненного цикла изделия или его производства, цифровые двойники используют данные с датчиков, установленных на физических объектах, чтобы фиксировать производительность объекта в реальном времени, условия работы и изменения с течением времени. Используя эти данные, цифровые двойники совершенствуются и постоянно обновляются в соответствии с изменениями физического аналога на протяжении жизненного цикла изделия. Таким образом, возникает замкнутая обратная связь в виртуальной среде, которая позволяет компаниям постоянно оптимизировать свои изделия, производство и повышать производительность с минимальными затратами. 

Область применения цифрового двойника зависит от того, на каком этапе жизненного цикла изделия происходит моделирование. Существуют три типа цифровых двойников: двойник изделия, двойник производства и двойник производительности. Сочетание и интеграция этих трех цифровых двойников в процессе совместной эволюции называется цифровой связью. Эта связь объединяет данные со всех этапов жизненного цикла изделий и производства.

Цифровой двойник

Цифровой двойник — основа успеха в будущем

Цифровые двойники изделия

Использование цифровых двойников для эффективного проектирования новых изделий
Цифровые двойники могут использоваться для виртуальной проверки характеристик изделия. Они также показывают, каким образом изделия функционируют в реальном мире. Этот цифровой двойник изделия обеспечивает связь между виртуальным и физическим миром. Такая связь позволяет проводить разные типы анализа, чтобы понять, как изделие будет вести себя в разных условиях. По результатам анализа можно внести изменения в виртуальную модель, чтобы следующее физическое изделие полностью соответствовало необходимым характеристикам. Неважно, насколько сложна система или материалы — цифровые двойники изделия помогают успешно преодолевать эти сложности и принимать самые оптимальные решения. Больше не нужно создавать множество физических прототипов, сокращается срок разработки, повышается качество итогового изделия. Кроме того, при наличии цифрового двойника можно гораздо быстрее отреагировать на замечания заказчиков.

Цифровые двойники производства

Использование цифровых двойников для планирования производства

Цифровой двойник производства позволяет до начала фактического производства понять, насколько хорошо будет работать производственный процесс в заводском цехе. Моделируя процесс с помощью цифрового двойника и анализируя происходящее с помощью цифровой связи, компании могут создать методологию производства, которая будет эффективной при самых разных условиях. 

Чтобы еще больше оптимизировать производство, можно создать цифровые двойники изделий для всего производственного оборудования. Используя данные, полученные от цифровых двойников изделий и производства, компании могут избежать дорогостоящего простоя оборудования и спрогнозировать, когда потребуется профилактическое обслуживание. Постоянный поток актуальной информации дает возможность ускорить производственные операции, сделать их более эффективными и надежными.

Цифровые двойники производительности

Использование цифровых двойников для сбора и анализа операционных данных

Умные изделия и умные заводы генерируют огромные массивы данных об их использовании и эффективности. Цифровые двойники производительности собирают данные с работающих изделий и заводов и анализируют эти данные, превращая их в полезную информацию, на основе которой можно принимать конкретные решения. Используя цифровые двойники производительности, можно:

  • найти новую возможность для развития,
  • понять, как улучшить виртуальную модель,
  • собирать, обобщать и анализировать операционные данные,
  • повысить эффективность изделий и производственных систем,

Digital Twin Community Hub & Knowledge Base

Visit our community hub for in-depth knowledge on digital twin technology and applications.

Digital Twin

Join the community discussion, or watch videos and read articles about digital twins and the digital thread from experts in the PLM industry.