Система DT Ops делает цифровые двойники доступнее

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 для заказчиков 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 заказчику 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 заказчику xDT, мы разрабатываем модель в соответствии с конкретными требованиями по скорости и точности, а также создаем комплексную среду моделирования. Заказчик может использовать готовое решение xDT или адаптировать его – для этого не требуются экспертные математические знания. В рамках 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 от нас ожидают конечные заказчики, – 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».