ОБЪЕДИНЕНИЕ ЛИДЕРОВ НЕФТЕГАЗОВОГО СЕРВИСА И МАШИНОСТРОЕНИЯ РОССИИ
USD 76,33 0,29
EUR 87,02 0,16
Brent 0.00/0.00WTI 0.00/0.00

Как устроены цифровые двойники и зачем они нужны

С 1 января 2022 года в России начнет действовать национальный стандарт цифровых двойников изделий. Он вводится впервые в мировой практике. Уникальный ГОСТ содержит единые определения самого цифрового двойника, виртуальных испытаний, полигонов и так далее - всего одиннадцать новых терминов. В разработке стандарта участвовали специалисты центра "Новые производственные технологии" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, более 20 высокотехнологичных предприятий и отраслевых институтов.

Цифровой двойник - это компьютерная модель реального объекта или процесса, которая воспроизводит его состояние в различных условиях. Масштаб может быть разным: от небольшой детали до целого предприятия. Важно, что виртуальная копия может появиться раньше самого изделия - в этом заключается одна из главных особенностей цифрового "брата".

- Ключевые конкурентные преимущества создаются еще на этапе разработки изделия - это мировой тренд, - пояснил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель центра компетенций "Новые производственные технологии" Алексей Боровков на форуме в Петербурге. - Когда изделие уже выпущено, остается только мониторить его техническое состояние, при необходимости слегка модернизировать и так далее. Но существенно изменить что-то уже невозможно. Поэтому надо максимально улучшать технические и потребительские характеристики изделия на этапе разработки.

С цифровыми двойниками процесс пойдет быстрее и обойдется дешевле. В качестве примера эксперт привел двигателестроение. Для того чтобы довести изделие до необходимых характеристик, требуется с десяток опытных образцов и множество дорогостоящих испытаний - от лабораторных до натурных. В 1980-е годы их список состоял из 46 пунктов!

Цифровой двойник позволяет смоделировать все ситуации на виртуальных испытательных стендах и полигонах. В итоге он сокращает число испытаний и сроки вывода изделия на рынок, снижает себестоимость его разработки. Символом такой компьютерной модели стал кубик Рубика: в собранном виде каждая его грань отвечает за совокупность характеристик - экономику, экологию, прочность и так далее. Это идеал, которого надо достичь в процессе виртуальной сборки кубика.

Компьютерная модель поможет и на следующих этапах производства и эксплуатации. Как отметил Алексей Боровков, когда новая разработка поступает на завод, технологи зачастую говорят: "Отличное решение, но мы не можем его применить, поскольку у нас другое оборудование". Подобные ограничения можно учесть в цифровом двойнике, при этом идеальное решение тоже останется. Более того, оно будет не единственным.

- Цифровая трансформация позволяет работать по десяти-тридцати траекториям проектирования. В результате мы получаем пять-десять решений, которые удовлетворяют требованиям заказчика. Но на рынок выводится только одно - то, что превосходит по характеристикам заданное на старте. При этом остаются еще как минимум четыре варианта. Мы в таких случаях говорим: "Двойники сидят в засаде". Материализовать их можно очень быстро - за одну-две недели. То есть цифровые модели обеспечивают не только создание продукции мирового уровня, но и гарантированное развитие, - убежден Алексей Боровков.

Экономисты уже видят эффект от цифрового моделирования в таких отраслях, как машиностроение и строительство. Среди прочего оно усиливает межотраслевую кооперацию. Бывшие конкуренты начинают объединяться, потому что инвестиции в "цифру" - дело дорогое. Но без них не обойтись: цифровые технологии создают будущее промышленности.

- РФ приняла поправки в Гражданский кодекс, по которым мы теперь можем в 3D-модели фиксировать инженерное изделие как результат интеллектуальной деятельности, - подчеркнула советник декана экономического факультета МГУ Елена Тищенко. - В результате цифровое моделирование формирует настоящий актив машиностроения, строительной и других отраслей. Можно создавать цифровые библиотеки из проектов типовых конструкций, которые повсеместно применяются, к примеру, в нацпроектах. Появление такого актива выводит нас на новый растущий рынок, который оценивается в 400 миллиардов долларов.

Цифровые модели начинают проникать не только в промышленность, но и в биомедицину, прогнозирование эпидемиологических ситуаций, сельское хозяйство и многие другие сферы жизни. С помощью таких технологий можно даже моделировать социально-экономические процессы.

Однако их применение еще не стало повсеместной практикой в России, отметил заместитель министра промышленности и торговли РФ Олег Рязанцев.

- Цифровые двойники - это новая философия, основа четвертой промышленной революции. Но пока наши конструкторские бюро и заводы в недостаточной степени применяют эти технологии. Надо проанализировать, что необходимо для увеличения числа цифровых двойников, их внедрения в производство. В результате у нас будет появляться новая высокотехнологичная продукция, - считает представитель Минпромторга.

Эксперты сходятся во мнении, что отказ от цифровых технологий приведет к безнадежному отставанию во всех сферах. Мир цифровизуется гораздо быстрее, чем ожидалось, этот процесс сильно ускорила пандемия, отмечалось на петербургском форуме.

Тем временем

В ближайшие годы основным трендом будут самодостаточность, расчет на собственные стандарты и производство, подчеркнул специальный представитель президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития Дмитрий Песков. По его словам, на смену импортозамещению должно прийти импортоопережение. Это означает, что надо создавать собственные цифровые продукты, а затем пытаться масштабировать их на другие страны.

Кстати, российским стандартом цифровых двойников уже заинтересовались во многих государствах. Впервые за последние годы зашла речь об экспорте стандартов.

Дополнительная информация

Идет загрузка следующего нового материала

Это был последний самый новый материал в разделе "Цифровые технологии"

Материалов нет

Наверх