Что такое цифровой двойник, какие они бывают и как реализуются?

Цифровой двойник — это одна из ключевых технологий в эпоху цифровой трансформации. Он представляет собой цифровую (виртуальную) копию реальных объектов, систем и процессов, которая в режиме реального времени отражает состояние и воспроизводит свойства, функции и действия оригинала. Это позволяет не просто отслеживать происходящее, но и моделировать различные сценарии, анализировать данные, оптимизировать процессы и принимать более обоснованные управленческие решения.

Цель цифрового двойника — обеспечить глубокое понимание и управление сложными системами в различных отраслях. Применяются такие модели для решения широкого круга задач: от моделирования и симуляции поведения объектов до предсказательного обслуживания, разработки новых продуктов и обучения персонала. Благодаря цифровым двойникам можно сократить время простоя, повысить качество продукции, улучшить логистику и снизить операционные риски.

Какие бывают цифровые двойники

Существует несколько основных типов цифровых двойников, которые различаются по объектам моделирования:

• Цифровой двойник процесса — используется для моделирования бизнес-, технологических или физических процессов. Позволяет анализировать эффективность, выявлять узкие места и оптимизировать производственные или управленческие цепочки.
• Цифровой двойник физического объекта — это виртуальная копия оборудования, машин, зданий или инженерных систем. Такие двойники применяются для мониторинга состояния оборудования, предсказательного обслуживания и повышения надежности.
• Цифровой двойник участника экономической деятельности — представляет собой цифровую модель сотрудника, клиента или поставщика. Используется в HR- и CRM-системах для персонализации взаимодействия, управления кадрами и повышения эффективности работы персонала.

Каждый из этих видов может включать в себя разные уровни детализации и охвата: от отдельного станка до целого производственного предприятия или цепочки поставок.

Как реализуются цифровые двойники

Реализация цифрового двойника — это комплексный процесс, состоящий из нескольких этапов, которые соответствуют циклу PDCA (Plan-Do-Check-Act):

На этапе моделирования (Plan) строится виртуальная копия реального объекта или процесса. Это может быть 3D-модель, логистическая схема или бизнес-процесс, представленный в виде диаграммы. Определяются ключевые параметры, собираются данные с датчиков и других источников.

На этапе выполнения (Do) модель интегрируется в информационные системы компании и начинает взаимодействовать с реальными процессами. Здесь используются ERP-, EAM- и MES-системы, позволяющие управлять производством, оборудованием и бизнес-процессами.

На этапе анализа (Check) происходит обработка и интерпретация данных, моделирование различных сценариев и выявление аномалий. На основе анализа можно прогнозировать поведение объекта, оптимизировать его параметры и улучшать эффективность.

На этапе действия (Act) принимаются решения на основе полученных данных. Это может быть изменение параметров оборудования, корректировка бизнес-процессов, модернизация модели или обучение персонала.

Реализация цифровых двойников требует использования специализированного программного обеспечения, такого как SAP ERP, SAP APM, SAP PdMS, EAM-системы и другие платформы. Также важно учитывать такие аспекты, как качество данных, вычислительные мощности, безопасность информации и готовность персонала к изменениям.

Где применяются цифровые двойники

Цифровые двойники находят применение в различных отраслях. В производстве они используются для оптимизации технологических процессов, предсказательного обслуживания и повышения качества продукции. В энергетике — для управления сетями и прогнозирования нагрузок. В строительстве — для создания BIM-моделей зданий и инженерных систем. В логистике — для оптимизации цепочек поставок и управления транспортом. В HR и здравоохранении — для управления персоналом, повышения безопасности и персонализации обучения.

Сложности внедрения

При всех своих преимуществах внедрение цифровых двойников сопряжено с рядом вызовов. К основным из них относятся: необходимость обучения персонала, высокие требования к качеству и доступности данных, вопросы информационной безопасности, а также значительные финансовые и временные затраты на внедрение и настройку.

Для успешного внедрения цифрового двойника рекомендуется придерживаться следующего подхода: сначала определить цели и ключевые показатели эффективности, затем выбрать подходящее программное обеспечение, внедрить решение на пилотном участке, протестировать его и постепенно масштабировать на всю компанию.

Если вы планируете внедрить цифровой двойник в вашей организации, специалисты Dinord готовы поддержать вас на каждом этапе — от проектирования до реализации и оптимизации.