Технология цифровых двойников:за рамками ракетостроения

На самом деле, цифровые двойники и ракетостроение. В конце концов, несколько десятилетий назад НАСА использовало то, что тогда называлось парной технологией, для моделирования недоступной среды. Сегодня мы используем термин цифровой двойник, который я бы определил как виртуальную модель процесса, продукта или услуги. Это полное 360-градусное цифровое представление физического актива в основном используется в промышленном пространстве. Вскоре они получат большее распространение в вертикалях - от продуктов питания и напитков до розничной торговли и здравоохранения.

Цифровые двойники и их близкий родственник - цифровая нить, добавляющая сквозное измерение жизненного цикла, будет ключом к получению конкурентного преимущества и достижению лучших бизнес-результатов. Во-первых, они помогут оптимизировать этап проектирования и повысить надежность процессов, оборудования и операций. Со временем понимание того, как работают активы, дает представление об улучшениях и, в конечном итоге, приводит к повышению прибыльности.

Цифровой двойник 101

Конвергенция ряда технологических тенденций приведет к неизбежному росту числа близнецов. Во-первых, непрерывный рост Интернета вещей. Оснащение реального мира огромным количеством датчиков и почти универсальной возможностью подключения трансформирует наши возможности доступа к реальным данным.

Кроме того, наша способность принимать и анализировать огромные объемы доступных данных с помощью облака, искусственного интеллекта и машинного обучения трансформирует нашу способность к анализу. Плюс к этому достижения в области 3D, дополненной реальности (AR), виртуальной реальности (VR) и расширенной реальности (XR) позволяет нам применять эти идеи в реальном контексте с наложениями данных и событиями, которые расширяют возможности операторов закрывать цикл и преобразовывать эти идеи в действия.

Действительно, конвергенция нескольких технологий делает цифрового двойника жизнеспособным способом завоевать ценность, придавая текущее и будущее значение всем этим данным. Фактически, надежные и точные данные лежат в основе любой структуры цифрового двойника или цифрового потока. Он связывает воедино тех, кто сотрудничает в жизненном цикле цифровых активов или процессов, от дизайнеров, инженеров, руководителей заводов и цепочек поставок до клиента или конечного пользователя.

Нельзя сказать, что цифровой двойник - это конечный результат, продукт, результат или технология сами по себе . . Это динамическая платформа с поддержкой данных, которая функционирует как фактор, способствующий развитию бизнеса, ведущий к результаты, продукты, результаты или новые технологии. Это средство для достижения цели, а цель - решение реальной проблемы с реальными данными.

Цифровые близнецы и жизненный цикл

При создании цифрового двойника физический актив генерирует данные во время его проектирования и эксплуатации, что позволяет унифицировать моделирование жизненного цикла.

Цифровое моделирование учится на прошлых и настоящих операциях и делает прогнозы будущих операций, которые затем могут быть преобразованы в реальные действия.

Цифровые двойники могут начать создавать ценность на этапе разработки концепции, например, когда альтернативные варианты дизайна анализируются и повторяются.

Кроме того, на этапе эксплуатации они позволяют компаниям предвидеть и устранять проблемы до того, как они возникнут, что приводит к безопасным, более эффективным и экономичным операциям. Gartner формулирует это так:«Объединяя двойные данные с бизнес-правилами, алгоритмами оптимизации или другими технологиями предписывающей аналитики, цифровые двойники могут поддерживать человеческие решения или даже автоматизировать принятие решений». Однако для этого двойник должен точно представлять физические, коммуникационные и рабочие аспекты оборудования или устройства.

Следовательно, на любом этапе жизненного цикла информационная архитектура и управление данными являются четкой предпосылкой для создания значимой ценности (конечной цели) посредством представления цифрового двойника (средств).

Как сегодня используют цифровых двойников

Цифровые двойники широко используются в промышленности, особенно когда речь идет об оптимизации производства на протяжении всего жизненного цикла предприятия. Цифровой двойник на уровне предприятия обеспечивает модель всей операции, начиная от капитальных и заканчивая операционными затратами. Это начинается с предварительного проектирования и проходит стадию строительства, затем оптимизацию эксплуатации и, наконец, эффективный вывод из эксплуатации в конце жизненного цикла.

Цифровой двойник может обновляться в режиме реального времени, поэтому, когда физический объект будет запущен, он будет полностью отражен, включая техническое обслуживание, подключение, безопасность и параметры производительности / производства. Любое изменение физического объекта автоматически обновляется в виртуальной модели.

Таким образом, можно предварительно протестировать идеи по оптимизации, чтобы оценить влияние предлагаемого изменения на прибыльность. Это устраняет необходимость (и затраты) на создание прототипов. Это также сокращает время цикла возврата инвестиций.

Аналогичным образом, в упакованных товарах цифровые двойники могут помочь управлять жизненным циклом продукта. Благодаря цифровому моделированию, основанному на предпочтениях потребителей, новые продукты могут быть воплощены в жизнь и повторяться быстрее, без воссоздания физического продукта на каждом этапе. Оказавшись в рознице, цифровые двойники можно использовать для моделирования интересов и поведения покупателей, чтобы повысить качество обслуживания клиентов и стимулировать продажи.

Медицинские учреждения начинают использовать цифровых близнецов, чтобы лучше понимать наш организм, а также последствия болезней и лечения. Скоро врачи смогут практиковать и совершенствовать процедуры виртуально. Исследователи уже создают трехмерные виртуальные мозги и сердца, чтобы помочь преодолеть ограничения, создаваемые двумерными изображениями.

Будет ли у меня цифровой двойник?

Цифровые близнецы не только для бизнеса. Со смартфонов, фитнес-трекеров, приложений для здоровья и социальных сетей, не говоря уже о наших умных домашних устройствах - люди генерируют большой объем данных (знаменитое «количественное Я» является примером этого).

Вскоре у нас может появиться копия себя для самопомощи и для более продуктивной жизни, став как цифровым, так и физическим пациентом. Например, сможем ли мы в конечном итоге увидеть эффект от употребления картофеля фри по сравнению с киноа на нашем цифровом теле? Не исключено, что наши цифровые близнецы смогут учиться, как машины, и научить нас «оптимизировать» наши операции.

Конечно, такие индивидуальные близнецы вновь сделают акцент на конфиденциальности. Чтобы эти цифровые близнецы завоевали популярность в потребительском пространстве, владелец данных - человек - должен контролировать ситуацию. Развертывание нового набора технологий, ориентированных на конфиденциальность (таких как дифференциальная конфиденциальность, федеративное обучение, гомоморфное шифрование и доказательство с нулевым разглашением), может со временем помочь защитить право собственности на эти данные с помощью дизайна.

Будущее наступило:расширение нашей реальности с помощью цифровых двойников

Компании могут использовать цифровых двойников, чтобы помочь выявлять и устранять ранее неизвестные или неразрешимые проблемы и более эффективно внедрять инновации. Сложность активов и процессов продолжает расти, поэтому возрастает потребность в скорости и гибкости. Следовательно, цифровые двойники - когда они используются для решения реальных проблем - могут стать отличным способом решения и решения этого явно неразрешимого парадокса и стать строительными блоками для успеха в бизнесе.

Цифровых двойников можно рассматривать как новый вид решения для совместной работы, которое объединяет ИТ, операции, исследования и разработки, маркетинг и бизнес, а также как способ эффективной конвергенции ряда новых технологических платформ от Интернета вещей до облака и искусственного интеллекта в расширенной реальности для решения проблем. сложных реальных проблем. И решение этих проблем с реальными словами заставит нас задать новые вопросы, например:как цифровые технологии будут определять реальность через пять лет?

Эрве Курей (Hervé Coureil) - директор по цифровым технологиям в Schneider Electric, где он проработал более 20 лет. Эрве управляет глобальной командой, которая управляет цифровой трансформацией в Schneider Electric и поддерживает цифровую трансформацию клиентов с помощью технологий и услуг, а также партнеров по экосистеме. До этой должности он занимал должность директора по информационным технологиям после примерно 15 лет работы в сфере финансов и развития бизнеса, в качестве финансового директора (CFO) ИТ-подразделения Schneider Electric, а также финансового директора в Азиатско-Тихоокеанском регионе и в качестве корпоративного директора. Сотрудник по слияниям и поглощениям.