Современная электроника №8/2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 35 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2022 Рис. 4. Операции без цифрового двойника Рис. 5. Операции с цифровым двойником Сценарии использования Возможности (характеристики и поведение) Датчики температуры, давления, скорости Рабочие данные Данные временного ряда OT Модели оптимизации производства Датчики температуры, вибрации, скорости Данные обслуживания Прогнозные модели PLM-модели, САПР Датчики напряжения, температуры, скорости Инспекционные записи и данные Сертификационные записи VR-, AR-модели Операции Обслуживание Безопасность/ управление ' Сценарии использования Возможности (характеристики и поведение) Модели на основе физики Аналитические модели Данные временных рядов и архивы состояния Данные о действиях Основные данные Наглядные модели Датчики Операции Обслуживание Безопасность/ управление ' Цифровой двойник в жизненном цикле сущности Как показано на рис. 4, информа- ция об объекте обычно разбросана по нескольким источникам информации, которые разрабатываются и поддержи- ваются разными организациями. Это приводит к нарушению потока инфор- мации на протяжении жизненного цик- ла объекта, поскольку эти источники информации могут не обменивать- ся информацией должным образом. Некоторая информация может дубли- роваться или быть непоследователь- ной, а некоторая информация может отсутствовать. В результате требует- ся значительное время, чтобы найти соответствующую информацию, пре- образовать её в подходящий формат и реализовать в ней семантические отно- шения. Кроме того, это может привести к противоречивым оперативным дан- ным и к принятию неверных решений. Кроме того, информационные храни- лища препятствуют внедрению пере- довых методов, таких как расширенная аналитика и искусственный интеллект, которые требуют доступа к большому объёму информации. На рис. 5 показано, как цифровые двойники помогают решить пробле- му информационного хранилища. Цифровой двойник служит прокси- сервером, который централизованно собирает данные для каждого объекта, а затем делает эту информацию доступ- ной различным областям бизнеса для их конкретных приложений через интеграционные интерфейсы, такие как интерфейсы прикладного програм- мирования (API). Это улучшает процесс принятия решений благодаря общему пониманию рабочего состояния и сни- жает общие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание предприя- тия в течение жизненного цикла. На рис. 6 показан пример эволюции цифровых двойников в течение жиз- ненного цикла объекта за пределами организации. В производственных системах производитель может добав- лять новые типы продуктов в каталог типов. Клиент выбирает типы продук- тов, которые он хотел бы приобрести из каталога, а затем размещает заказ. Товар изготавливается и отгружается заказчику. Между тем заказчик может использовать различные инструменты проектирования и виртуального ввода в эксплуатацию для разработки продук- та, определения его параметров и вза- В приведённом выше простом приме- ре показан поток информации, стираю- щий границу между производителем и покупателем. Сегодня этот поток в зна- чительной степени нарушен. Напри- мер, в одной компании может быть несколько инструментов для выбора, инжиниринга и виртуального ввода в эксплуатацию, которые плохо связаны друг с другом и не могут обмениваться друг с другом информацией. Оператив- ная информация продукта может хра- ниться в прошивке продукта; инфор- мация о техническом обслуживании хранится в специальных базах дан- ных и не связана с этапом выбора. Даже при наличии договорного соглашения имодействия с другими продуктами на предприятии. Когда реальный продукт получен заказчиком, его виртуальный двойник устанавливается на заводе, проходит производственные циклы и вводится в эксплуатацию. На этапе экс- плуатации к продукту могут применять- ся различные услуги по техническому обслуживанию. Информация о техни- ческом обслуживании может использо- ваться покупателем для корректиров- ки своего будущего выбора продуктов. Изготовитель может быть проинфор- мирован об обнаруженных проблемах в продукте и использовать эту инфор- мацию для дальнейшего повышения качества своего товара. Рис. 6. Цифровой двойник сокращает информационные хранилища Сторона клиента Сторона производителя Данные в реальном времени Системный контекст Экземпляр товара Тип товара Проект Производство Сборка/интеграция Эксплуатация/обслуживание Цифровой мир Физический мир Физическое устройство Система Система Тип товара Экземпляр товара Тип товара Системный контекст Экземпляр товара Тип товара