Система DT Ops задает новые тенденции в области применения цифровых двойников.
Они скрывают огромный потенциал с точки зрения совершенствования производственных процессов, однако сложность их создания часто становится препятствием для их внедрения. DT Ops за счет модульного подхода упрощает этот процесс.
Рынок цифровых двойников огромен, его ежегодный прирост достигает двузначных значений. Большинство компаний (85%) признает эту тенденцию и уже разработало планы по внедрению цифровых двойников, однако буквально единицы воплотили их в жизнь: лишь 8% уже их внедрили и только 35% приступили к реализации конкретных проектов.
«Многие компании не располагают специалистами по цифровым двойникам или терпят неудачу на уровне организации, если она не позволяет масштабировать цифровые двойники, расширять и адаптировать эти решения, – комментирует эксперт по моделированию исследовательской группы подразделения «Технологии» компании «Сименс» Бенджамин Ли. – Наша цель – сделать цифровые двойники доступнее и сократить сроки их доработки и отладки. Именно поэтому была разработана стратегия DT Ops (Digital Twin Operations). Подход DT Ops основан на модульном подходе к цифровым двойникам. Эта стратегия охватывает лучшие практики и инструменты, объединяет задачи по моделированию и прототипированию цифровых двойников (DT) c ИТ-операциями (IT-Operatoins) для управления жизненным циклом комплексного цифрового решения. Отдельные модули можно масштабировать и снова использовать, что позволяет ускорить процессы».
Цифровой двойник представляет собой модель, воссоздающую работу реального продукта (станка, компонента, процесса и т. п.). Математические функции демонстрируют, как соответствующие переменные, в том числе входные (физические параметры – трение, температура и т.п.) и выходные значения, зависят друг от друга. Например, эта функция может вычислить, что температура в двигателе увеличивается на один градус каждую минуту его эксплуатации.
Существуют стандартные математические методы и инструменты для разработки цифровых двойников. Однако они настолько специализированы и зачастую настолько трудны для освоения, что большинству инженеров и ИТ-специалистов сложно их использовать. В качестве примера можно привести ряд линейных и нелинейных алгоритмов аппроксимации с применением функций в целях моделирования графиков результатов измерений или упрощения моделей.
Кроме того, модели должны быть созданы в формате, совместимом с соответствующей средой моделирования на базе изпольуемого оборудования (например, SIMATIC IOT2000 или SIMATIC IPC227E).
«DT Ops позволяет нам предложить исполняемый цифровой двойник (xDT – eXecutable DT), – поясняет Ли. – Под этим я подразумеваю самодостаточную, легко адаптируемую и доступную для повторного использования систему моделирования, скрывающую под оболочкой сложные внутренние математические процессы. Предлагая xDT, мы разрабатываем модель в соответствии с конкретными требованиями по скорости и точности, а также создаем комплексную среду моделирования. Компании могут использовать готовое решение xDT или адаптировать его – для этого не требуются экспертные математические знания. В DT Ops мы предлагаем необходимый для этого инструментарий. В то же время мы готовы предоставить широкий спектр базовых модульных компонентов, позволяющих, в частности, непрерывно калибровать и обновлять модели прямо во время их использования».
Модульная система DT Ops базируется на опыте, накопленном в ходе реализации более 50 проектов моделирования для различных отраслей и этапов жизненного цикла, отслеживаемых подразделением Siemens Technology на протяжении последних нескольких лет. «Моделирование делает системы и продукты умнее. Именно этого ожидают от нас, – добавляет Ли. – С DT Ops моделирование становится быстрее и доступнее – в частности, за счет интуитивно понятных рабочих процессов и решений. DT Ops также дополняет существующие разработки ПО в подразделении Siemens DI Software, что позволяет использовать необходимые технологии для узкоспециализированных внутренних инструментов моделирования».
