Era transformatorów: „cyfrowych bliźniaków” już nadeszła. Apparat – Magazyn o nowym społeczeństwie Cyfrowy bliźniak

Dziękujemy redaktorom magazynu korporacyjnego „Siberian Oil” Gazprom Neft PJSC za udostępnienie tego materiału.

Co to jest cyfrowy bliźniak?

Cyfrowy bliźniak to nowe słowo w modelowaniu i planowaniu produkcji – pojedynczy model, który rzetelnie opisuje wszystkie procesy i zależności zarówno w wydzielonym zakładzie, jak i w obrębie całego majątku produkcyjnego w postaci instalacje wirtualne i modele symulacyjne. W ten sposób tworzona jest wirtualna kopia świata fizycznego.

Zastosowanie cyfrowego bliźniaka, będącego dokładną kopią rzeczywistego zasobu, pozwala szybko zasymulować rozwój wydarzeń w zależności od określonych warunków i czynników, znaleźć najskuteczniejsze tryby pracy, zidentyfikować potencjalne zagrożenia, zintegrować nowe technologie z istniejącymi liniami produkcyjnymi oraz skrócić czas i koszt realizacji projektu. Dodatkowo cyfrowy bliźniak pomaga zidentyfikować kroki zabezpieczające.

Nowoczesne technologie umożliwiają budowę cyfrowych bliźniaków absolutnie każdego majątku produkcyjnego, czy to rafinerii ropy naftowej, czy firmy logistycznej. W przyszłości technologie te pozwolą na zdalną kontrolę całego procesu produkcyjnego w czasie rzeczywistym. W oparciu o cyfrowego bliźniaka możliwe jest łączenie wszystkich systemów i modeli wykorzystywanych do planowania i zarządzania działaniami produkcyjnymi, co zwiększy przejrzystość procesów, dokładność i szybkość podejmowania decyzji.

Cyfrowego bliźniaka można też uznać za elektroniczny paszport produktu, w którym zapisywane są wszelkie dane dotyczące surowców, materiałów, wykonywanych operacji, testów i badań laboratoryjnych. Oznacza to, że wszystkie informacje, od rysunków i technologii produkcji po zasady konserwacji i utylizacji, zostaną zdigitalizowane i dostępne do odczytu dla urządzeń i ludzi. Zasada ta pozwala nam monitorować i gwarantować jakość produktów oraz zapewniać ich skuteczną obsługę.

Od rysunków po modele 3D

Trochę historii. Od czasów pierwszych wynalazków – koła i dźwigni – ludzie zawsze potrzebowali rysunków i schematów, aby przekazywać sobie nawzajem informacje o budowie tych urządzeń i zasadach ich używania. Początkowo były to prymitywne rysunki zawierające jedynie najprostsze informacje. Jednak projekty stały się bardziej złożone, a obrazy i instrukcje stały się bardziej szczegółowe. Od tego czasu technologie wizualizacji, dokumentowania i przechowywania wiedzy o strukturach i mechanizmach przeszły długą drogę. Niemniej jednak przez długi czas Głównym nośnikiem zapisu idei inżynierskich pozostał papier, a przestrzenią roboczą był samolot.

W drugiej połowie XX wieku stało się jasne, że zwykła armia kreślarzy uzbrojonych w deski kreślarskie nie jest już w stanie nadążać za szybkim wzrostem produkcji przemysłowej i złożonością rozwoju inżynieryjnego. Przyspieszenie przetwarzania obszernych i złożonych informacji (np. instalacja technologiczna do atmosferycznej destylacji ropy naftowej zawiera ponad 30 tysięcy sztuk sprzętu) wymagało zmiany technologii pracy projektantów, projektantów, budowniczych, technologów, specjalistów ds. eksploatacji i utrzymania ruchu. Ewolucja narzędzi projektowania technicznego przyjęła kolejny zwrot i na początku lat 90. ubiegłego wieku do przemysłu naftowego zawitały systemy projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Początkowo korzystali z rysunków 2D, a pod koniec XXI wieku przeszli na 3D.

Nowoczesne systemy projektowania pozwalają inżynierom rozplanowywać i projektować obiekty przemysłowe w formie przestrzennej, biorąc pod uwagę wszystkie ograniczenia i wymagania procesu produkcyjnego, a także wymagania bezpieczeństwo przemysłowe

Nowoczesne systemy projektowania pozwalają inżynierom rozplanowywać i projektować obiekty przemysłowe w formie przestrzennej, uwzględniając wszystkie ograniczenia i wymagania procesu produkcyjnego, a także wymagania bezpieczeństwa przemysłowego. Za ich pomocą można stworzyć model projektowy konkretnej instalacji i prawidłowo rozmieścić na niej elementy technologiczne i techniczne, bez sprzeczności i kolizji. Doświadczenie pokazuje, że dzięki zastosowaniu takich systemów możliwe jest 2-3-krotne zmniejszenie liczby błędów i niespójności podczas projektowania i eksploatacji różne instalacje. Liczba ta robi wrażenie, jeśli weźmie się pod uwagę, że w przypadku wielkogabarytowych urządzeń przemysłowych liczba błędów, które należy poprawić w procesie przeglądu projektu, liczy się w tysiącach.

Z punktu widzenia projektantów i konstruktorów zastosowanie modeli 3D pozwala radykalnie poprawić jakość dokumentacji projektowej i skrócić czas projektowania. Zbudowany model informacyjny obiektu okazuje się przydatny na etapie eksploatacji. To nowy poziom własności obiektu przemysłowego, na którym personel może uzyskać wszelkie informacje potrzebne do podjęcia decyzji lub wykonania zadania w możliwie najkrótszy czas w oparciu o istniejący model. Co więcej: gdy po pewnym czasie konieczna będzie modernizacja sprzętu, przyszli projektanci będą mieli dostęp do wszystkich istotnych informacji, wraz z historią napraw i konserwacji.

Pilot z Omska

Sergey Ovchinnikov, szef działu systemów zarządzania w Gazprom Neft:

Opracowanie i wdrożenie systemu zarządzania danymi inżynierskimi jest bez wątpienia ważną częścią innowacyjnego rozwoju jednostki logistyki, przetwarzania i sprzedaży. Funkcjonalność tkwiąca w SUPRID i potencjał systemu pozwolą konkretnej jednostce i całej firmie stać się liderami w cyfrowym zarządzaniu danymi inżynieryjnymi w rafinacji ropy naftowej. Co więcej, to oprogramowanie jest ważnym komponentem całej linii powiązanych systemów informatycznych, które stanowią podstawę tworzonego obecnie Centrum Zarządzania Wydajnością BLPS.

W 2014 roku Gazprom Nieft rozpoczęła realizację projektu stworzenia systemu zarządzania danymi inżynierskimi dla zakładów rafinacji ropy naftowej – SUPRID. Projekt opiera się na wykorzystaniu technologii modelowania 3D przy projektowaniu, budowie i utrzymaniu obiektów przemysłowych. Dzięki ich zastosowaniu skraca się czas budowy i przebudowy zakładów rafinacji ropy naftowej, zwiększa się efektywność i bezpieczeństwo ich pracy, a także skraca się czas przestojów urządzeń technologicznych zakładu. Wdrożenie nowoczesnego systemu zarządzania danymi inżynierskimi przy ul najnowsza platforma Inteligentny Zakład dla Właścicieli/Operatorów (SPO) realizowany jest przez specjalistów z działu systemów sterowania jednostki logistyki, przetwarzania i sprzedaży, a także spółki zależnej ITSK i Avtomatika Service.

Pod koniec ubiegłego roku pomyślnie zakończono pilotażowy projekt wdrożenia funkcjonalności platformy i skonfigurowania procesów biznesowych dla nowo zrekonstruowanej instalacji pierwotnej rafinacji ropy naftowej w Rafinerii Omsk – AT-9. W systemie zaimplementowano funkcjonalność przechowywania, zarządzania i aktualizacji informacji o instalacji przez cały cykl jej życia: od budowy po eksploatację. Wraz z dokumentacją systemową, normatywną i metodologiczną opracowano wymagania dla projektanta oraz standardy zarządzania danymi inżynierskimi. „SUPRID jest dobrym pomocnikiem w pracy” – zauważył Siergiej Szmidt, kierownik jednostki AT-9 w rafinerii w Omsku. — System umożliwia szybki dostęp do informacji inżynieryjnych o dowolnym sprzęcie, przeglądanie jego rysunków, wyjaśnianie parametrów technicznych, lokalizację lokalizacji i dokonywanie pomiarów na trójwymiarowym modelu, który dokładnie odwzorowuje rzeczywistą instalację. Wykorzystanie SUPRID pomaga m.in. w kształceniu nowych specjalistów i stażystów.”

Jak to działa?

Zadaniem systemu SUPRID jest objęcie wszystkimi etapami cyklu życia obiektu technologicznego. Zacznij od zebrania informacji inżynierskich na etapie projektowania, a następnie aktualizuj informacje na kolejnych etapach – budowy, eksploatacji, przebudowy, ekspozycji Stan aktulany obiekt.

Wszystko zaczyna się od informacji od projektanta, które są kolejno przesyłane i ładowane do systemu. Na dane wyjściowe składają się: dokumentacja projektowa, informacje o strukturze funkcjonalnej, technologicznej i konstrukcyjno-instalacyjnej obiektu, inteligentne schematy technologiczne. To właśnie te informacje stają się podstawą model informacyjny, pozwalając na błyskawiczne otrzymanie ukierunkowanej informacji o projektach budowlanych oraz schemacie technologicznym instalacji, dzięki czemu w ciągu kilku sekund można znaleźć żądane położenie urządzeń technologicznych, oprzyrządowania na schemacie technologicznym i określić jego udział w procesie technologicznym .

Z kolei wykorzystując wczytany do systemu projektowy model 3D obiektu, można go zwizualizować, zobaczyć konfigurację bloków, rozmieszczenie przestrzenne urządzeń, otoczenie z sąsiednimi urządzeniami, a także zmierzyć odległości pomiędzy różnymi elementami instalacji. Tworzenie operacyjnego modelu informacji kończy się połączeniem dokumentacji powykonawczej z modelami 2D i 3D „powykonawczymi”, które dają możliwość uzyskania szczegółowych informacji o właściwościach i parametrach technicznych dowolnego urządzenia lub jego elementów na etapie eksploatacji. Zatem system jest ustrukturyzowanym i wzajemnie powiązanym zbiorem wszystkich danych inżynierskich obiektu i jego wyposażenia.

Roman Komarov, zastępca kierownika działu systemów inżynieryjnych w ITSK, kierownik ds. rozwoju w SUPRID:

Po wielu latach oceny korzyści projektu i wstępnego opracowania, w krótkim czasie wdrożono system pilotażowy. Wdrożenie SUPRID pozwoliło firmie uzyskać narzędzie do zarządzania danymi inżynierskimi zakładów rafinacji ropy naftowej. Kolejnym globalnym krokiem, do którego będziemy się stopniowo zbliżać, będzie utworzenie cyfrowego modelu informacyjnego rafinerii ropy naftowej.

Do chwili obecnej do elektronicznego archiwum SUPRID przesłano już ponad 80 000 dokumentów. System umożliwia wyszukiwanie pozycyjne aktualnych informacji o dowolnym typie sprzętu, dostarczając użytkownikowi kompleksowych informacji na temat każdego stanowiska, m.in. specyfikacje, gabaryty, konstrukcja materiału, parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne itp. „SUPRID” umożliwia obejrzenie dowolnej części instalacji w modelu trójwymiarowym lub na schemacie technologicznym, otwarcie zeskanowanych kopii dokumentów związanych z tym stanowiskiem: dokumentacji roboczej, wykonawczej lub operacyjnej (paszporty, akty, rysunki itp.). ).

Zmienność ta znacznie skraca czas dostępu do aktualnych informacji i ich interpretacji oraz pozwala uniknąć błędów podczas przebudowy i doposażenia technicznego obiektu oraz wymiany przestarzałego sprzętu. „SUPRID” pomaga analizować pracę instalacji i jej wyposażenia przy ocenie efektywności działania, ułatwia przygotowanie zmian w przepisach technologicznych, badanie awarii, usterek, wypadków na obiekcie, kształcenie i szkolenie personelu obsługującego.

„SUPRID” jest zintegrowany z innymi systemami informatycznymi BLPS i tworzy ujednolicone środowisko informacyjne dla danych inżynierskich, które m.in. stanie się podstawą dla innowacyjnego Centrum Zarządzania Wydajność Jednostki. Współpraca z takimi programami jak KSU NSI (system zarządzania informacją referencyjną), SAP TORO (konserwacja i naprawa sprzętu), SU PSD (system zarządzania dokumentacją projektową i kosztorysową) TrackDoc, Meridium APM, tworzy unikalny zintegrowany system automatyzacji procesów zarządzania produkcją aktywów rafinerii ropy naftowej, pozwalających na zwiększenie efektu ekonomicznego ich eksploatacji dzielenie się Dla firmy.

Efektywność projektu

W stosunkowo krótkim czasie specjalistom IT Gazprom Neft udało się nie tylko opanować zawiłości platformy SPO, na której zbudowany jest system zarządzania danymi inżynieryjnymi, ale także stworzyć zupełnie nową infrastrukturę dla firmy, opracować zestaw regulacyjnych dokumentów, a docelowo opracować jakościowo nowe podejście do budowy obiektów rafinacji ropy naftowej.

Już na wczesnym etapie projektu było oczywiste, że na system będzie zapotrzebowanie ze strony służb eksploatacyjnych zakładu i usług budowy kapitału. Dość powiedzieć, że jego zastosowanie pozwala zaoszczędzić do 30% czasu pracy na wyszukiwaniu i przetwarzaniu Specyfikacja dla dowolnego obiektu. Przy integracji „SUPRID” z systemami informacji regulacyjnej i referencyjnej, Konserwacja i naprawy sprzętu, szacunki projektowe i inne istotne dane inżynieryjne stają się dostępne w celu szybkiej i wysokiej jakości konserwacji sprzętu procesowego. Możliwości systemu pozwalają także na stworzenie symulatora obsługi służb, co niewątpliwie podniesie poziom wyszkolenia ich specjalistów. Dla wydziałów budowy kapitału rafinerii system stanie się narzędziem projektowym na etapie drobnych i średnich remontów. Takie podejście znacznie upraszcza monitorowanie postępu odbudowy obiektów przemysłowych i poprawia jakość napraw.

Oczekuje się, że inwestycje poczynione we wdrożenie SUPRID zwrócą się w ciągu około 3-4 lat. Będzie to możliwe dzięki skróceniu czasu projektowania, wcześniejszemu przejściu instalacji z etapu rozruchu do eksploatacji przemysłowej i w efekcie zwiększeniu wolumenu wytwarzanych wyrobów gotowych. Istotną zaletą jest także przyspieszenie przygotowania i realizacji prac remontowych oraz przebudowy i modernizacji instalacji poprzez skrócenie czasu potrzebnego służbom eksploatacyjnym rafinerii na sprawdzenie nowej dokumentacji projektowej oraz terminowe wykrycie braków i błędów w pracy wykonawców projektowych i budowlanych .

Program wdrożenia SUPRID przewidziany jest na okres do 2020 roku. Posłuży do „digitalizacji” zarówno istniejących instalacji, jak i budowy nowych obiektów. Obecnie specjaliści przygotowują się do replikacji systemu w Rafinerii Moskiewskiej.

Tekst: Aleksander Nikonorow, Aleksiej Sziszmariew,Zdjęcie: Yuri Molodkovets, Nikolay Krivich

Coraz więcej przedsiębiorstw wykazuje zainteresowanie tematem cyfryzacji produkcji. Mogli to zweryfikować organizatorzy regionalnej konferencji naukowo-technicznej „Cyfryzacja procesów produkcyjnych”. Zastosowanie oprogramowania przemysłowego do budowy cyfrowych przedsiębiorstw”, która odbyła się niedawno w Samarze.

Jego inicjatorem była grupa firm SMS-Automation, znana jako uniwersalny integrator specjalizujący się w tworzeniu i wsparciu systemów automatyki przemysłowej, wraz z działem Digital Manufacturing firmy Siemens, jednego z największych na świecie koncernów w dziedzinie automatyki i elektryki. produkty, z którymi programiści Samara mają ponad dwie dekady owocnej współpracy.

Forum producentów i twórców systemów informatycznych wsparło także Ministerstwo Przemysłu i Technologii Regionu Samara. Jej specjaliści wielokrotnie odnotowywali sukcesy grupy firm w dziedzinie automatyki przemysłowej i budowy dużych systemów informatycznych.

Przedstawiciele przedsiębiorstw przemysłowych regionu Samara zostali zapoznani z ramami koncepcyjnymi i konkretnymi narzędziami budowania efektywnej produkcji cyfrowej. Automatyka przemysłowa to tylko część cyfryzacji, czyli cyfryzacji, jak jest również nazywana. Cyfryzacja to automatyzacja procesów w całym cyklu życia produktu, sprzętu lub przedsiębiorstwa. Wpisuje się w to projekt, jego funkcjonowanie i modernizacja.

Raport Prezesa Zarządu Grupy Spółek SMS-Automation, Andrieja Sidorowa, „Oprogramowanie przemysłowe jako narzędzie cyfryzacji” wzbudził duże zainteresowanie wśród uczestników konferencji. „Jesteśmy u progu intelektualizacji systemów sterowania” – zauważył Andriej Sidorow (na dolnym zdjęciu). - Teraz producenci sprzętu na Zachodzie zmieniają swój model produkcji. Sprzęt zaczyna mieć cyfrowego bliźniaka. Zmieniające się modele biznesowe będą oznaczać, że cyfrowy bliźniak będzie istotnym czynnikiem przy wyborze dostawcy.”

Digitalizacja oznacza także testowanie sytuacji na wirtualnych modelach cyfrowych, co pozwala zaoszczędzić ogromne kwoty pieniędzy. Siemens jest już na swoim miejscu digitalizacji, nie czekając na przyjazd maszyny do produkcji części, po otrzymaniu jej wirtualnego obrazu, podłącza do niej wirtualne roboty i bez straty czasu rozpoczyna debugowanie procesów technologicznych.

Poruszane przez ekspertów tematy związane z wykorzystaniem konkretnych narzędzi produkcji cyfrowej spotkały się z zainteresowaniem uczestników konferencji i wzbudziły wiele pytań i dyskusji. Oprócz relacji uwagę gości konferencji przyciągały stoiska demonstracyjne z udziałem m.in praktyczne przykłady wdrażanie zasad cyfryzacji w rzeczywistości systemów sterowania procesami przedsiębiorstw przemysłowych w Rosji. Zagadnieniom tym poświęcono szczególną uwagę na konferencji bezpieczeństwo informacji nowoczesne systemy automatyzacja. Znajomość aktualnych trendów rozwoju przedsiębiorstw w ramach koncepcji Przemysłu 4.0, zdaniem ekspertów, może stać się dodatkowym narzędziem w procesie podnoszenia konkurencyjności w dobie Przemysłu 4.0.

Być może każdy, kto oglądał filmy Terminator czy Matrix, zastanawiał się, kiedy sztuczna inteligencja stanie się częścią naszego codziennego życia i czy ludzie i roboty będą mogli współistnieć w pokoju i harmonii. Ta przyszłość jest znacznie bliżej niż myślisz. Dziś opowiemy Wam o takich technologiach jak „ cyfrowe bliźniaki”, który jest już szeroko stosowany w przemyśle i być może wkrótce stanie się częścią naszego codziennego życia.

Kim są cyfrowe bliźniaki?

Błędem jest sądzić, że termin „cyfrowe bliźniaki” odnosi się do robotów i sztucznej inteligencji pod postacią jakiegoś humanoidalnego stworzenia. Sam termin jest obecnie stosowany głównie w odniesieniu do produkcji przemysłowej. Koncepcja „cyfrowych bliźniaków” pojawiła się po raz pierwszy w 2003 roku. Termin wszedł do użytku po opublikowaniu artykułu Michaela Greavesa, profesora i zastępcy dyrektora Centrum Zarządzania Cyklem Życia i Innowacji w Florida Institute of Technology, „Cyfrowe bliźniaki: doskonałość produkcji w oparciu o wirtualną fabrykę prototypów”. Sama koncepcja została wymyślona przez inżyniera NASA, który był kolegą profesora.

1971yes/bigstock.com

U podstaw „cyfrowych bliźniaków” leży koncepcja, która łączy sztuczną inteligencję, uczenie się komputerowe i oprogramowanie ze specjalnymi danymi w celu stworzenia życia modele cyfrowe. Te „cyfrowe bliźniaki” są stale aktualizowane w miarę zmiany fizycznych prototypów.

Skąd cyfrowe bliźniaki biorą dane do samodzielnej aktualizacji?

Kopia cyfrowa, jak przystało na sztuczną inteligencję, ciągle się uczy i doskonali. W tym celu cyfrowy bliźniak wykorzystuje wiedzę ludzi, innych podobnych maszyn oraz większych systemów i środowiska, którego jest częścią.

Michael Greaves zaproponował swoje trzy wymagania, jakie muszą spełniać „cyfrowe bliźniaki”. Pierwszym z nich jest zgodność z wyglądem obiektu pierwotnego. Musisz zrozumieć, że podobnie wygląd– to nie tylko cały obraz, ale także zgodność poszczególnych części z prawdziwym „bliźniakiem”. Drugi wymóg związany jest z zachowaniem sobowtóra podczas testów. Ostatnią i najtrudniejszą rzeczą jest otrzymanie od sztucznej inteligencji informacji o zaletach i wadach prawdziwego produktu.

1971yes/bigstock.com

Jak zauważa Michael Greaves, kiedy wprowadzono kopie cyfrowe, nawet kryterium powierzchownego podobieństwa uznawano za trudne do osiągnięcia. Dziś, gdy cyfrowy bliźniak będzie identyczny w pierwszych parametrach, można go już wykorzystać do rozwiązywania problemów praktycznych.

Dlaczego potrzebujemy cyfrowych bliźniaków?

Kopie cyfrowe tworzone są w celu optymalizacji wydajności fizycznych prototypów, całych systemów i procesów produkcyjnych.

Według doktora Colina J. Parrisa, wiceprezesa ds. badań oprogramowania w GE Global Research Center, cyfrowe bliźniaki to model hybrydowy (zarówno fizyczny, jak i cyfrowy), który jest tworzony specjalnie do konkretnych celów biznesowych, np. przewidywania awarii, ograniczania konserwacji koszty, zapobiegają nieplanowanym przestojom.

1971yes/bigstock.com

Colin J. Parris twierdzi, że kiedy mówimy o „cyfrowych bliźniakach”, system ten działa w trzech etapach: widzenie, myślenie i działanie. Etap „widzenia” polega na uzyskaniu danych o sytuacji. Istnieją dwa rodzaje informacji: dane operacyjne (np. temperatura wrzenia) i dane środowiskowe. Kolejny krok, który Colin J. Parris umownie nazwał „myśleniem”, wynika z faktu, że na tym etapie „cyfrowy bliźniak” może przedstawić opcje dla różnych próśb o to, jak najlepiej postąpić w danej sytuacji lub jakie opcje są preferowane dla celów biznesowych. Sztuczna inteligencja wykorzystuje do analizy na przykład informacje historyczne, prognozy przychodów i wydatków i zapewnia kilka opcji opartych na ryzyku i pewności, że te propozycje mogą je zmniejszyć. Ostatni krok– „do zrobienia” – wiąże się bezpośrednio z realizacją tego, co należy zrobić.

1971yes/bigstock.com

Z pomocą „cyfrowych bliźniaków” np. można zobaczyć z wnętrza problemu obiektu fizycznego.

W produkcji nie musimy już widzieć np. całej turbiny przed sobą, żeby wykryć dziurę. Technologia Digital Twin pozwoli Ci zobaczyć problem w czasie rzeczywistym za pomocą wizualizacji komputerowej.

Według Zvi Feuera, wiceprezesa wykonawczego ds. rozwoju oprogramowania w firmie Siemens, cyfrowy bliźniak to rozwiązanie PLM na ścieżce do Przemysłu 4.0.

Jakie rodzaje „cyfrowych bliźniaków” już istnieją?

Jak powiedzieliśmy wcześniej, w przemyśle aktywnie wykorzystywane są „cyfrowe bliźniaki”: bliźniaki częściowe (które są budowane pod konkretną część produkcyjną), bliźniaki produktowe (związane z wypuszczeniem produktu, ich głównym celem jest obniżenie kosztów utrzymania) , bliźniaki procesowe (ich celem może być np. zwiększenie żywotności), bliźniaki systemowe (optymalizacja całego systemu jako całości).

1971yes/bigstock.com

Według agencji badawczej i konsultingowej Gartner zajmującej się zaawansowanymi technologiami setki milionów „cyfrowych bliźniaków” wkrótce zastąpią ludzką pracę. Niektóre firmy już z tego korzystają. Nie jest konieczne posiadanie w składzie pracownika, który diagnozowałby problemy na produkcji. W czasie rzeczywistym, za pomocą „cyfrowych bliźniaków”, możesz otrzymać wszystkie niezbędne dane i być gotowym do naprawy sprzętu z wyprzedzeniem.

A co z „cyfrowym bliźniakiem” samej osoby?

chagpg/bigstock.com

Dla tych, którzy chcą mieć przyjaciela Terminatora, który myśli tak jak Ty, pomaga we wszystkim, jest bratem i przyjacielem, mamy dobrą wiadomość. Według futurysty i technologa Johna Smitha taka przyszłość jest już blisko. Uważa, że ​​w najbliższej przyszłości pojawi się tzw agenci oprogramowania, który z wyprzedzeniem przewidzi życzenia i zachowanie swojej prawdziwej kopii oraz wykona pewne czynności za swojego ludzkiego sobowtóra.

„Cyfrowy bliźniak” będzie mógł dokonywać zakupów, podejmować decyzje biznesowe, angażować się w działania społeczne – w ogóle będzie mógł robić wszystko, na co czasami nie mamy czasu.

Wszystkie rutynowe prace będziemy mogli także przenieść na naszego sobowtóra. Ponadto, zdaniem Johna Smitha, nasze cyfrowe klony będą znać nasze zainteresowania, preferencje, poglądy polityczne i w razie potrzeby będą w stanie ich bronić, gdyż będą miały pełniejszy kontekst historyczny i zobaczą współczesny obraz świata jako cały. A nawet uczucie współczucia. Przykładowo „cyfrowy bliźniak” okaże nam czułość, ponieważ będzie w stanie odgadnąć nasz stan emocjonalny.

To wszystko brzmi jak utopijny scenariusz filmowy. Czuję, że coś jest nie tak. Jakie są wady „cyfrowych bliźniaków”?

Wady cyfrowych bliźniaków są oczywiste. Przede wszystkim pojawia się kwestia naszego bezpieczeństwa. Cyfrowe klony wykorzystają wszelkie możliwe zasoby, aby uzupełnić informacje o nas. Są to algorytmy, które zbierają dane z kont portale społecznościowe oraz naszą osobistą korespondencję, a także wszelkie dokumenty i pliki, które w ten czy inny sposób nas dotyczą. Oczywiście nie może to niepokoić: jak już się dowiedzieliśmy, „cyfrowe bliźniaki” potrafią stale aktualizować i ulepszać. Dlatego jednym z podstawowych zadań powinno być stworzenie ram prawnych umożliwiających określenie „granic dopuszczalności” sztucznej inteligencji.

chagpg/bigstock.com

Jednak nie panikuj z tego powodu. Weźmy za przykład Johna Smitha: pozostaje on optymistą i wierzy, że „cyfrowe bliźniaki” nie zastąpią ludzkości. Staną się po prostu różnymi wersjami ludzi, którzy będą mogli z nami pokojowo współistnieć.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

Ze strony internetowej redakcji: Pod koniec maja w Moskwie odbyło się forum Siemens PLM Connection, którego głównymi tematami były stworzenie cyfrowego bliźniaka, druk 3D, Internet rzeczy oraz zwiększenie konkurencyjności rosyjskich produktów.

Należy pamiętać, że termin cyfrowy bliźniak w publikacjach rosyjskojęzycznych jest tłumaczony zarówno jako „cyfrowy bliźniak”, jak i „cyfrowy bliźniak”.

Sala nie mogła pomieścić wszystkich

Pięć kroków do budowy cyfrowego przedsiębiorstwa

„Gdy już stworzysz i zoptymalizujesz te procesy, możesz je zintegrować, połączyć dostawców i mieć jedno, całościowe podejście do budowania swojego biznesu. Co więcej, da możliwość stworzenia cyfrowego bliźniaka Twojego przedsiębiorstwa, co pozwoli Ci zasymulować jego działanie, aby proaktywnie identyfikować wąskie gardła, np. tam, gdzie powstają nadwyżki lub gdzie spodziewane są opóźnienia” – powiedział Jean Luca Sacco, dyrektor ds. marketingu w Siemens PLM Software w regionie EMEA. – Brzmi to jak science fiction, ale jest już całkiem wykonalne. Wystarczy wykonać pięć kroków, a cyfrowy bliźniak może pomóc Twojej firmie.”

Pierwszy krok, rozwój produktu, Jean Luca Sacco zilustrował realnym przykładem jednego z produktów stworzonym przez samego Siemensa, przy maksymalnym ponownym wykorzystaniu jego poprzednich generacji i uwzględnieniu późniejszej weryfikacji bez tworzenia fizycznego prototypu wszystkich jego właściwości, włączając ogrzewanie, chłodzenie i ochronę przed wpływami elektromagnetycznymi. „Naszą specjalnością jest opracowywanie produktów w oparciu o systematyczne podejście oparte na bogatym w informacje cyfrowym bliźniaku produktu, który jest przechowywany w środowisku współpracy Teamcenter, tak aby wszyscy uczestnicy rozwoju mieli do niego dostęp” – powiedział.

Drugi etap, rozwój technologii produkcji, polega na modelowaniu nie samego produktu, ale operacji produkcyjnych. „Korzystając z systemu Plant Simulation, przed utworzeniem stanowiska pracy symulujemy wszystkie operacje produkcyjne, aby z wyprzedzeniem przewidzieć wszelkie trudności. Co więcej, dotyczy to nie tylko jednego stanowiska pracy, ale całego zakładu jako całości. Umożliwi to optymalizację przepływów materiałów, zużycia energii i symulację procesów produkcyjnych na długo przed rozpoczęciem inwestycji w budowę warsztatu” – powiedział Jean Luca Sacco i przedstawił przykład pokazujący, jak można wykorzystać model, aby uniknąć niebezpiecznego skrzywienia kręgosłupa pracownika kręgosłupa podczas montażu.

Trzeci krok, przygotowanie i uruchomienie produkcji, wiąże się z wykorzystaniem kolejnego cyfrowego bliźniaka, tym razem do procesów technicznych i urządzeń. Według Jeana Luca Sacco Siemens jest jedyną firmą na świecie, która może zaoferować zintegrowany system inżynierii komputerowej, który umożliwia stworzenie kompletnego cyfrowego bliźniaka, obejmującego wszystkie dziedziny, takie jak mechanika, elektryka i oprogramowanie, w celu przetestowania wszystkiego przed rozpoczęciem produkcji. Podkreślił znaczenie integracji wszystkich elementów takiego sobowtóra: „Przecież w życiu wszystko jest ze sobą powiązane. Projektujemy produkt, na tej podstawie opracowujemy proces, a cechy procesu technicznego nakładają wymagania na rozwój produktu.

Czwarty etap, czyli produkcja produktu, również realizowany jest z wykorzystaniem cyfrowego bliźniaka. Przecież bez tego nie da się stworzyć realnego harmonogramu pracy, aby np. określić straty czasowe i zoptymalizować procesy produkcyjne. Tradycyjnie było to wymagane duża ilość instrukcje papierowe, które były nieefektywne i podatne na błędy, modelowanie cyfrowe pozwala stworzyć idealny zestaw instrukcji do produkcji i montażu produktu. Jean Luca Sacco wyjaśnił, że takie rozwiązanie jest kompleksowe, obejmuje wszystkie zasoby przedsiębiorstwa, takie jak ludzie, materiały, sprzęt, maszyny i przy pomocy cyfrowego bliźniaka pozwala zarządzać produkcją. Informacje elektroniczne przesyłane w tym momencie do operatora. kiedy jej potrzebuje. Na stanowisku pracy może wykorzystać technologię rozszerzonej rzeczywistości i lepiej zrozumieć, co ma zrobić z przychodzącym przedmiotem obrabianym, minimalizując w ten sposób błędy podczas montażu. Ale nawet jeśli wystąpią błędy, porównanie prawdziwego produktu z jego cyfrowym bliźniakiem wyeliminuje je. „Takie podejście usuwa mury, które zawsze istniały między projektantami a pracownikami, a tym samym umożliwia znaczną poprawę jakości produktu” – powiedział Jean Luca Sacco.

Piąty etap, czyli konserwacja, stanie się bardziej efektywny, jeśli zastosujesz rozwiązanie, które pozwala zbierać i analizować informacje, które produkt generuje w trakcie swojej pracy.

Aby wdrożyć tych pięć kroków, Siemens oferuje pakiet oprogramowania Digital Enterprise Software Suite, obejmujący Teamcenter, NX, Tecnomatix i inne, który uwzględnia procesy łańcucha produkcyjnego dla różnych branż. Według Jeana Luca Sacco rozwiązanie to pokazuje stan produktu na wszystkich etapach – od początkowego pomysłu po użytkowanie przez konsumenta, a wszystko to w jednym środowisku. Jednocześnie na każdym etapie ludzie korzystają z pracy swoich kolegów, czerpiąc korzyści z tego, że mają dane nie tylko o obecnym etapie, ale także o wszystkich poprzednich i kolejnych.

Rosyjskie realia

Pomimo wszystkich trudności nasze firmy tworzą złożone, innowacyjne produkty, rozwiązując problemy, które nie zostały wcześniej rozwiązane. Jako przykład Wiktor Bespałow przytoczył kilka wydarzeń. Tak więc przy tworzeniu nowego samolotu transportowego Ił-76 zbudowano model cyfrowy i pojedynczy przestrzeń informacyjna, obejmujący organizację macierzystą – Biuro Projektowe im. Iljuszyn i dostawcy.

Podczas opracowywania nowego ciągnika KamAZ-5490 modelowanie prawie wszystkich procesów montażowych przeprowadzono przed rozpoczęciem produkcji, co odpowiada koncepcji Siemensa, a podczas tworzenia nowego silnika PD-14, który jest obecnie testowany, jego w pełni cyfrowy opracowano model, który ma zastosowanie nie tylko w produkcji, ale także w usługach technologicznych.

Jednocześnie Wiktor Biespałow podkreślił, że rosyjskie przedsiębiorstwa muszą rozwiązać wiele problemów. Tym samym, ze względu na rosnącą złożoność produktów, tradycyjne metody rozkładu produktów przestają się sprawdzać. Dlatego już na najwcześniejszych etapach należy zająć się zarządzaniem wymaganiami i zgodnością ze standardami certyfikacji.

Wprowadzanie zmian w trakcie rozwoju i poza nim pozostaje wyzwaniem. Zastosowanie modelowania cyfrowego i różne metody Jednak z obliczeń wynika, że ​​złożoność tego zadania wskazuje, że pozostaje jeszcze wiele do zrobienia. Istnieją problemy z zarządzaniem zasobami związane z interakcją pomiędzy PLM i ERP.

Victor Bespalov: „Pomimo wszystkich trudności większość naszych rosyjskich klientów
planuje rozszerzyć zastosowanie produktów Siemens PLM Software.”

Są też problemy narodowe. Nasze firmy działają nie tylko lokalnie, wkraczają na rynki globalne, bo inaczej nie da się. Wiktor Bespałow przytoczył dane uzyskane od jednego rosyjskiego holdingu lotniczego i jego zagranicznych konkurentów, z których wynika, że ​​nasza firma poświęca prawie dwa razy więcej czasu na dostrajanie produkcji niż oni. Jego zdaniem jest to niepokojący sygnał, że zachodnie firmy znacznie szybciej wprowadzają produkty na rynek, a Rosyjscy producenci należy podjąć próbę ograniczenia tych strat.

Aby to osiągnąć, nasze firmy muszą wykorzystywać technologie, które czynią je konkurencyjnymi. W związku z tym Wiktor Bespałow uważa, że ​​należy dokładnie rozważyć wybór technologii: „Kategorycznie nie zgadzam się z wypowiedziami niektórych rosyjskich deweloperów, które pojawiły się ostatnio w związku z polityką substytucji importu, które podkreślają, że rosyjskie systemy PLM są 80 % spełniają wymagania naszych przedsiębiorstw. Co zrobić z pozostałymi 20%? Jak w takiej sytuacji nasze krajowe firmy będą mogły konkurować? Jak sobie poradzić z globalnymi graczami, którzy są już wyposażeni w nowoczesne technologie?

W odpowiedzi na te retoryczne pytania Wiktor Bespałow przytoczył wyniki ankiety przeprowadzonej wśród rosyjskich klientów, z której wynika. że pomimo wszystkich trudności większość z nich planuje rozszerzenie wykorzystania produktów Siemens PLM Software.

Najwyraźniej uwaga, jaką rosyjskie biuro przykłada do wymagań klientów, odgrywa w tym ważną rolę. Co więcej, dziś nie mówimy już o projektowaniu rysunków, ale o wymaganiach funkcjonalnych. Na ostatniej konferencji, biorąc pod uwagę wymagania Biura Projektowego, wspomniano o ich nazwie. Sukhoi i ASTC nazwane na cześć. Antonowa w systemie NX CAD.

Prace te są kontynuowane w przypadku innych produktów, w szczególności wzmocniono integrację systemu Sinumerik CNC i NX CAM, aby połączyć świat rzeczywisty i wirtualny, poprawiono integrację NX i Fibersim dla programów lotniczych, poprawiono system zarządzania kosztami produktu zostało dostosowane do rosyjskich metodologii kalkulacji kosztów, zintegrowano systemy Teamcenter i Test.Laboratorium umożliwiające kompleksowy proces weryfikacji wymagań.

Ten temat niepokoi rosyjskich użytkowników. Dlatego też Michaelowi Rebruchowi, dyrektorowi ds. rozwoju NX, zadano od publiczności pytanie dotyczące tego, w jaki sposób możesz przekazać swoje problemy programistom NX i wpłynąć na rozwój. Na co odpowiedział, że firma w dalszym ciągu współpracuje z klientami w Rosji, wysłuchując ich życzeń i biorąc je pod uwagę: „Ważne jest, abyśmy zrozumieli, jak oni działają, gdzie napotykają trudności, a wtedy postaramy się pomóc. ” Ze swojej strony Wiktor Bespałow obiecał, że zaraz po forum będzie kontynuował współpracę z klientami w celu zdefiniowania wymagań i stworzenia planu ich spełnienia w przyszłych wersjach produktów.

Zwrócono także uwagę na temat stworzenia prototypu standardowego rozwiązania. „PLM nie jest tanią technologią, dlatego klienci są zainteresowani szybkim uzyskaniem korzyści. W związku z tym przez ostatnie cztery lata nasze wysiłki skupiały się na skróceniu czasu realizacji” – powiedział Wiktor Bespałow.

Stworzono już specjalne, wstępnie skonfigurowane modele danych, szablony NX do obsługi ujednoliconych systemów magazynowania, szablony procesów zarządzania zmianami, biblioteki standardowych części, materiałów, zasobów technologicznych itp., opracowano już metodologię szybki start do eksploatacji. Według szacunków Siemensa i danych z projektów pilotażowych czas realizacji może zostać skrócony o połowę dzięki temu, że pokryte zostanie prawie 80% prac standardowe rozwiązanie, a tylko 20-30% przypada na uwzględnienie specyfiki klienta.

Ponadto, w ramach ogłoszonego kilka lat temu wdrożenia podejścia przemysłowego, Siemens promuje w Rosji zestaw wstępnie skonfigurowanych rozwiązań branżowych Catalyst, które obejmują najlepsze praktyki i podstawowe procesy dla różnych gałęzi przemysłu, takich jak przemysł stoczniowy, motoryzacyjny, mechaniczny inżynieria, elektronika, energetyka itp. Według Wiktora Bespałowa rozwiązania te pozwalają na wprowadzenie nowych rozwiązań do istniejących procesów w taki sposób, aby zmniejszyć rozbieżność pomiędzy zaawansowanymi technologiami a tym, z czego faktycznie korzysta przedsiębiorstwo.

Prezentacje klientów rosyjskich pokazały, w jaki sposób wdrażamy wymienione technologie Siemensa. Tym samym Wasilij Skvorchuk, szef działu IT firmy Ural Locomotives LLC, powiedział, że uruchamiając nową produkcję pociągów elektrycznych Lastochka, podjęto decyzję o stworzeniu w przedsiębiorstwie kompleksowego systemu automatyki, obejmującego Teamcenter, NX CAD/CAM/CAE od Siemens, rosyjski białoruski system ERP Omega (rosyjsko-białoruski) i „1C: Zarządzanie przedsiębiorstwem produkcyjnym”.

Wasilij Skvorchuk: „Teraz w wersji zintegrowanej systemu korporacyjnego zatrudnia około 1100 osób”

Ural Locomotives LLC, spółka joint venture z firmą Siemens, powstała w 2010 roku. „Od tego momentu rozpoczął się szybki rozwój naszego zakładu Technologie informacyjne„, powiedział Wasilij Skvorchuk i dodał, że obecnie w zintegrowanym systemie korporacyjnym pracuje około 1100 osób, a kierownictwo może monitorować postęp pracy na panelu menedżera, który otrzymuje wszystkie podstawowe informacje. Dzięki temu systemowi wszystkie działy mają dostęp do jednego źródła aktualnych informacji niezbędnych do produkcji wysokiej jakości sprzętu dla Lastochki.

Firma planuje zastosować trójwymiarowy model elektroniczny produktu do części obrabianych na maszynie CNC. Projekt pilotażowy został już zrealizowany.

Przejście produktu na elektroniczny prototyp trwa także w Zakładzie Lotniczym Ułan-Ude, który projektuje i produkuje śmigłowce Mi-8. Dyrektor IT zakładu Maxim Lobanov opowiedział o dwóch projektach organizacji cyfrowego procesu technologicznego przygotowania produkcji w oparciu o oryginalną dokumentację projektową w formie układu elektronicznego.

Najpierw dla nowego modelu śmigłowca zrealizowano projekt „End Beam”, podczas którego stworzono wyposażenie i samą belkę, a następnie projekt „Cargo Floor”, wyprodukowany w całości w technologii bezpapierowej. W ramach tego projektu udoskonalono proces montażu oprzyrządowania, co pozwoliło zwiększyć dokładność montażu i skrócić czas.

Według Maksyma Łobanowa w związku z przejściem na technologie elektroniczne pojawiła się potrzeba zintegrowania systemu Teamcenter PLM z systemem planowania stosowanym w zakładzie, a także stworzenia nowoczesnego System informacyjny aby wprowadzić cyfrowy układ do każdego miejsca pracy.

Przykłady zagraniczne

„Produkcja i obsługa to ciekawe połączenie, aby uzyskać maksymalny efekt, trzeba te elementy połączyć w jedną całość. W serwisie znajduje się około pół miliona urządzeń, a cyfryzacja jest tutaj bardzo ważna” – wyjaśnił Matti Leto, dyrektor ds. produktów i procesów inżynieryjnych w firmie Konecranes.

Powiedział, że najpierw zdefiniowano proces, a następnie rozpoczęto poszukiwania rozwiązania wspierającego te procesy, tak aby systemy nadal dobrze działały w przyszłości przez wiele lat. Sporządzono listę platform, m.in. ERP, CRM itp., jednak firma uważa, że ​​z punktu widzenia długoterminowego zrównoważonego rozwoju najważniejszy jest system PLM, gdyż zawiera on informacje o produktach. Wybór padł na Teamcenter.

Na chwilę obecną część systemów została wdrożona, reszta jest w trakcie wdrażania. Tymczasem Konecranes przechodzi na kolejny poziom cyfryzacji, wykorzystując technologię IoT do automatyzacji konserwacji sprzętu i optymalizacji innych procesów. W tym celu stworzony został portal wymiany informacji pomiędzy firmą, partnerami i klientami.

Projekt Internetu rzeczy w firmie Konecranes pomyślnie się rozpoczął. Do sieci podłączonych jest ponad 10 tys. urządzeń. „System PLM znacząco zwiększa wartość Internetu Rzeczy, ponieważ Dane produktu wraz z danymi monitorowania sprzętu pozwalają szybko podejmować świadome decyzje” – Matti Leto podzielił się swoim doświadczeniem. „Wierzymy, że Internet Rzeczy to nowy model biznesowy, który jest przyszłością.”

Cyfrowy bliźniak jako podstawa przyszłej produkcji

„Stworzenie cyfrowego bliźniaka do zarządzania cyklem życia całego systemu produkcyjnego pozwala przedsiębiorstwom osiągnąć nowy poziom innowacyjności” – powiedział Robert Meschel, starszy dyrektor strategii Siemens PLM Software w zakresie Manufacturing Engineering Software i stwierdził, że działając w tym kierunku, firma rozwija obszary inżynierii wytwarzania i produkcji cyfrowej. „Kilka nowych produktów, nad którymi pracujemy, wypełnia obecnie lukę między projektowaniem a produkcją” – powiedział Robert Meschel.

Ponadto coraz częściej wykorzystuje się roboty, które są obecnie znacznie bardziej elastyczne niż wcześniej. Druk 3D, który do niedawna uważany był za nadający się jedynie do prototypowania, zaczyna być stosowany w realnej produkcji. Jako dowód Robert Meschel przytoczył konkretne przykłady z branży lotniczej, stoczniowej, inżynierii mechanicznej i motoryzacyjnej, które pokazują, że zapewnia to radykalne przyspieszenie: „Aktualizujemy nasze produkty, aby zapewnić klientom możliwość korzystania z tej technologii”.

Innym obiecującym zaawansowanym podejściem jest wirtualne uruchomienie przy użyciu zintegrowanego pakietu sprzętu i oprogramowania. Zdaniem Roberta Meschela wszystko to wskazuje, że podstawą przyszłej produkcji będzie symulacja rzeczywistości, a ważnym warunkiem tego jest cyfrowy bliźniak – model o wysokim stopniu szczegółowości.

Ważne jest również to, że zastosowanie cyfrowego bliźniaka pozwala na integrację obliczeń i pełnowymiarowych testów, a także modeli i danych. Według Woutera Dehandschuttera, dyrektora technicznego ds. produktu w firmie Siemens PLM Software, wyzwaniem jest maksymalne wykorzystanie informacji tworzonych na różnych etapach i powiązanie ich ze sobą, ale obecnie istnieje wiele etapów, w których informacje inżynieryjne są tworzone w izolacji .

Wouter Dehandschutter: „Wykorzystanie cyfrowego bliźniaka umożliwia integrację obliczeń i testów na pełną skalę”

Pokazał, że problem ten można rozwiązać za pomocą cyfrowego bliźniaka, analizując produkt na najwcześniejszych etapach poprzez wirtualne testy, kontrolując bliźniaka i zwiększając jego poziom szczegółowości i dokładności, tak aby testowanie na pełną skalę skupiało się na spełnianiu wymagań, a nie na znajdowaniu rozwiązań.

Jako przykład Wouter Dehandschutter podał firmę Irkut Corporation, która zastosowała to podejście przy projektowaniu samolotu MC-21, wykorzystując do obliczenia zachowania systemu produkty LMS Imagin.Lab i LMS Amesim. Jednocześnie zamodelowano nie tylko poszczególne części, ale całościową interakcję układów, co pozwoliło już na etapie projektowania sprawdzić, jak będzie się zachowywał cały samolot i – zdaniem Irkuta – ograniczyć tworzenie najbardziej skomplikowanych modeli pięciokrotnie w porównaniu do wcześniej stosowanego rozwiązania.

Co nowego w NX 11

Jednak jeden nowy produkt jest już dostępny. Jest wolne Aplikacja mobilna Catchbook przeznaczony do rozwoju. „Rysując odręczny szkic na tablecie, którego wynik zostaje zamieniony na geometrię, możemy dodawać wymiary i kontrolować położenie szkiców. Możesz także zrobić zdjęcie telefonem komórkowym i wykorzystać ten system do poznania możliwości tego projektu” – wyjaśnił Michael Rebruch.

Michael Rebruch opowiada o nowościach w NX 11

Wraz z NX 11 dostępny jest nowy produkt Converging Model, który umożliwia połączenie precyzyjnej geometrii i reprezentacji komórkowej opartej na krawędziach w jednym modelu. Według Michaela Rebrucha klienci, którzy go już spotkali, twierdzą, że zmienił sposób wykonywania pracy, dzięki czemu model ten można wykorzystać w projektowaniu, testowaniu i nowych metodach, takich jak druk 3D i produkcja hybrydowa.

W NX 11 pojawi się także nowe rozwiązanie Lightworks Iray+, oparte na technologii Iray firmy Nvidia, które służy do tworzenia fotorealistycznych obrazów i zawiera bibliotekę materiałów i scen.

Dodatkowo NX 11 umożliwia skanowanie, ładowanie i interakcję z ogromnymi chmurami punktów, tak jak w prawdziwym świecie, w celu projektowania w kontekście środowiska fizycznego.

NX 11.01 będzie dostępny Nowa technologia optymalizacja topologii, mająca na celu tworzenie powierzchni o skomplikowanych kształtach, optymalizację kształtu, wagi, zastosowanych materiałów, wymiarów i topologii konstrukcji przy zachowaniu funkcjonowania części. Oczekuje się, że poprawi to interoperacyjność z produkcją przyrostową. -->

23 czerwca 2017 r. Tworzenie cyfrowego bliźniaka 3D ( Cyfrowy bliźniak) znajduje się na liście standardowych funkcjonalności Winnum® - platformy przemysłowego Internetu rzeczy. Dzięki Winnum® tworzenie cyfrowych bliźniaków 3D jest teraz tak proste, jak podłączenie czujników.

„Cyfrowy bliźniak” to komputerowa reprezentacja konkretnego produktu fizycznego, grupy produktów, mechanicznego lub proces technologiczny, który całkowicie powtarza wszystko, co robi jego fizyczny prototyp, począwszy od ruchów i kinematyki, a skończywszy na przedstawieniu jego środowiska fizycznego i aktualnych warunków pracy, w tym ruchu cieczy i gazu. Cyfrowy bliźniak pełni rolę pośrednika pomiędzy fizycznym produktem a ważnymi informacjami na jego temat, takimi jak dane eksploatacyjne czy konserwacyjne. Teraz za pomocą Winnum realizowany jest pełny feedback dla dowolnych systemów produkcyjnych w oparciu o zbieranie danych ze świata rzeczywistego i przenoszenie ich do świata cyfrowego.

Co to jest 3D Cyfrowy bliźniak?

Trójwymiarowy Digital Twin to wygenerowana komputerowo reprezentacja 3D konkretnego produktu fizycznego, grupy produktów, procesu mechanicznego lub technologicznego, która obejmuje nie tylko trójwymiarową geometrię, charakterystykę techniczną i aktualne parametry pracy, ale także inne ważna informacja- środowisko i warunki eksploatacji, stan techniczny i czas eksploatacji, interakcja z innymi obiektami, dane analityki predykcyjnej, w tym prognozowanie awarii i awarii. Cyfrowy bliźniak może być uproszczony lub bardzo szczegółowy i odzwierciedlać szeroki zakres różnych cech zarówno samego produktu, jak i procesów technologicznych i produkcyjnych.

Obecność trójwymiarowego Digital Twin pomaga uporządkować połączenie produktu z podłączonymi do niego obiektami, oprogramowanie odpowiedzialny za zarządzanie produktem, monitorowanie stanu i procesu operacyjnego itp. Cyfrowy bliźniak 3D jest szczególnie cenny, gdy najdokładniej odzwierciedla rzeczywisty stan i charakterystykę działania swojego fizycznego odpowiednika. Niezależnie od tego, jak dokładne, szczegółowe i dopracowane są działania na etapach projektowania, modelowania i przedprodukcji, w prawdziwym życiu z reguły procesy przebiegają nieco inaczej i to właśnie Cyfrowy Bliźniak może pełnić rolę pomost do niezbędnych informacji o rzeczywistym działaniu produktów. Ta informacja można wykorzystać na różne sposoby, na przykład do oceny wąskich gardeł, możliwości usprawnień i zmian, potwierdzenia wykonalności zmian itp. Ponadto, ponieważ Cyfrowy Bliźniak jest obiektem trójwymiarowym, praca z nim jest dla człowieka znacznie bardziej przejrzysta niż praca z jakimikolwiek tabelami lub wykresami. Cyfrowy bliźniak 3D pozwala zajrzeć do wnętrza rzeczywistego obiektu fizycznego podczas jego działania, bez konieczności zatrzymywania sprzętu lub otwierania paneli blokujących dostęp do części wymagających kontroli.

Unikalna funkcjonalność Winnum umożliwia naszym klientom tworzenie cyfrowych bliźniaków 3D i zarządzanie nimi poprzez łączenie informacji z obiektów fizycznych i procesów w świecie rzeczywistym z informacjami generowanymi przez różne systemy projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Winnum obsługuje ładowanie modeli 3D CAD w neutralnych formatach, takich jak STL, VRML i OBJ, z możliwością bezpośredniego ładowania dla Blendera i Collady. Obecność gotowych bibliotek 3D robotów, sprzętu, czujników i innych obiektów geometrycznych dodatkowo przyspiesza i upraszcza proces tworzenia Digital Twins, nawet dla tych firm, które nie mogą pochwalić się posiadaniem w pełni zdigitalizowanych produktów w formie 3D.

Sceny 3D i inteligentne cyfrowe bliźniaki (Inteligentny cyfrowy bliźniak)

Każdy cyfrowy bliźniak odpowiada jednej konkretnej instancji produktu. Oznacza to, że jeśli firma wykorzystuje 100 sztuk sprzętu lub produkuje setki tysięcy produktów, to dla każdego sprzętu/produktu istnieje jego własny Digital Twin. Wyjątkowe możliwości Rozwiązania Winnum Big Data pomagają współpracować z tak wieloma cyfrowymi bliźniakami, aby rozwiązywać codzienne problemy i zapewnić wysoką wydajność systemu niezależnie od ich liczby.

Sceny 3D służą do łączenia cyfrowych bliźniaków i uzyskiwania wglądu w ich ogólną wydajność i wydajność, typowe odchylenia w zależności od ich środowiska operacyjnego itp. Sceny 3D Winnum to nie tylko środowiska 3D, jak to jest powszechne w systemach CAD. Sceny 3D w Winnum to możliwość tworzenia pełnoprawnego świata 3D z szeroką gamą narzędzi do pracy ze źródłami światła (m.in. Raytracing, widoki lustrzane, mgła, intensywność, przezroczystość), teksturami (w tym tekstury dynamiczne ze strumieniem wideo), niestandardowe kamery i mechanizmy interakcji z obiektami 3D (zaznaczenie obiektu, kliknięcie obiektu, przekazanie akcji sterującej).

Wszystkie akcje sceny 3D oraz wszystkie narzędzia do pracy z 3D Digital Twin dostępne są wyłącznie w przeglądarce internetowej.

O firmieZnak

Signum (SIGNUM) to globalny dostawca rozwiązań dla Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). Rozwiązania firmy pomagają transformować procesy tworzenia, obsługi i utrzymania produktów z wykorzystaniem technologii Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). Platforma Winnum™ nowej generacji zapewnia firmom narzędzia potrzebne do gromadzenia, analizowania i generowania dodatkowej wartości z dużych ilości danych generowanych przez połączone dane. śieć komputerowa sterowniki, czujniki, produkty i systemy.