Что такое цифровой двойник?

Чтобы создать цифрового двойника, необходимо импортировать концептуальные модели (с помощью BIM, CAD или GIS) либо отсканировать физические объекты в реальном мире. Так вы сможете визуализировать и проанализировать их с учетом корпоративных сведений и данных от Интернета вещей. Цифровой двойник, который является работает на основе технологии 3D в реальном времени, компьютерная графическая технология, которая генерирует интерактивный контент быстрее, чем человеческое восприятие, также может систематизировать, организовывать и представлять несколько источников данных (как информацию, так и модели) в виде реалистичных изображений, интерактивные визуализации.

Цифровые двойники воссоздают в виртуальной среде движения, силы и взаимодействия, которые могут быть характеры объектам в материальном мире. Благодаря этому пользователи могут взаимодействовать с динамическим 3D-контентом, который в реальном времени реагирует на их действия. В такой виртуальной среде можно эффективно имитировать реальные условия, а также всевозможные сценарии и обстоятельства. Это позволяет мгновенно визуализировать последствия событий на любой платформе, в частности мобильных устройствах, компьютерах и устройствах дополненной (AR), смешанной (MR) и виртуальной (VR) реальности.

Развертывание каждого цифрового двойника уникально. Оно часто выполняется поэтапно, а каждая последующая фаза работы сложнее и важнее предыдущей. Цифровой двойник может варьироваться от конфигуратора продукта 3D-модели до точного отображения сети или системы размером с город, причем каждый из его компонентов динамически связан с инженерными, строительными, эксплуатационными данными и виртуальным проектированием.

Благодаря цифровым двойникам команды разного профиля во всем мире могут принимать верные решения на каждом этапе жизненного цикла сложного решения — от его проектирования и создания до эксплуатации и обслуживания.

Идею изучать физические объекты с помощью цифровых двойников предложила организация NASA в 1960-х годах. Специалисты на земле создали копии кораблей в космосе, чтобы использовать этих двойников в исследовательских миссиях. Возможности технологии были наглядно продемонстрированы во время миссии корабля «Апполон-13». С помощью подключенных двойников центр управления смог быстро изменить симуляции в соответствии с условиями поврежденного космического корабля. Команда адаптировала стратегии устранения неполадок и смогла безопасно вернуть космонавтов домой.

В начале 1970-х годов частичным аналогом цифровых двойников служили компьютеры-мейнфреймы. Они использовались для управления крупными объектами наподобие электростанций. В 1980-х годах появились 2D-системы CAD (например, AutoCAD), в которых можно было создавать технические чертежи. Эта технология позволила проектировать на компьютере все что угодно и быстро вошла в инструментарий миллионов дизайнеров и инженеров.

К 2000-м годам 3D CAD с параметрическим моделированием моделирование и симуляция Это позволило проектировать более сложные сборки более умными способами, например, с использованием базы данных взаимосвязанных объектов. Перенесемся в середину 2010-х годов. В это время все ведущие поставщики 3D-систем CAD запустили облачные решения для совместной работы и управления проектами, а вскоре и для генеративного дизайна. Несмотря на это, CAD-инструменты по-прежнему приходилось устанавливать на стационарные компьютеры.

Наше время — это начало новой эпохи цифровых двойников на основе RT3D, которые превосходят информационные панели и 3D-модели. Новая технология собирает данные из разных источников на любом устройстве или платформе, что улучшает совместную работу, визуализацию и принятие решений.

Развернув цифрового двойника, клиенты сразу заметят, насколько доступнее стали данные. По мере созревания цифрового двойника, другие преимущества включают снижение затрат на обслуживание, более обоснованные решения о изменении процессов с большим потенциалом экономии и улучшения в обслуживании и операционная эффективность. Удачный исходный проект положительно скажется на последующих этапах работы, поскольку проектирование определяет 80–90% расходов во время сооружения, эксплуатации и обслуживания объекта.

Использование цифровых двойников улучшило совместную работу и коммуникацию при проектировании, а также упростило сбор данных и координацию сотрудничества перед строительством.

The обучение технике безопасности, обеспечение качества и контроль качества, которые возможны с помощью цифровых двойников, значительно сократили количество несчастных случаев и ошибок в строительной отрасли. Обслуживание и эксплуатация с использованием цифровых двойников позволяет оптимизировать операционную деятельность, снизить время простоя, а также сократить расходы на обслуживание и содержание персонала.

Взаимодействие с данными в реальном времени меняет подход к принятию решений относительно проектирования, эксплуатации и обслуживания. Возможность визуализировать и симулировать сложные операции в RT3D-среде не только оптимизировала работу с ресурсами, но и открыла новые векторы создания, конструирования и использования любых физических пространств и объектов на планете.

Цифровые двойники — это визуализации, которые создаются на основе концептуальных моделей (например, BIM, CAD или GIS) или сканов физических объектов (например, зданий или произведенных продуктов). Интернет вещей (IoT) — это сеть физических объектов на основе встраиваемых систем, у которых есть уникальные идентификаторы (UID). Благодаря этому они могут связываться и взаимодействовать с другими объектами по интернету, собирая данные о физическом мире в реальном времени. При интеграции с данными IoT цифровые двойники смогут предоставлять статистику о работе ассета в конкретное время, а также помогать пользователям прогнозировать результаты и планировать ответные меры.

Цифровые двойники с доступом к датчикам и данным IoT могут создавать целостное представление модели для более комплексного анализа ее работы. Например, цифровой двойник двигателя может содержать информацию о его технических характеристиках, позволяя инженерам проводить симуляции и тестировать новые проектные решения или измерять влияние будущих изменений.

Цифровые двойники бывают разными, но у всех них есть ряд общих особенностей. Они используют цифровое представление физических объектов и систем, содержат идентификаторы UID, которые помогают устройствам в интернете их легко определять, и поддерживают двустороннюю связь с физическими устройствами IoT для обмена информации и согласования действий.

Одно дело — собрать исчерпывающие данные, но совсем другое — правильно ими распорядиться. Лучшие решения принимаются на основе данных, но их польза напрямую зависит от вашей способности симулировать и прогнозировать бизнес-сценарии.

Любое предприятие в ходе цифровой трансформации рискует накопить чересчур много необработанных данных, с которыми оно не будет успевать работать. В наше время куда проще собирать данные, нежели затем их обрабатывать, фильтровать, объединять и преобразовывать в информацию, которая будет полезна пользователю в его ситуации.

Главная трудность — максимально эффективно использовать информацию. В базах данных, электронных таблицах и моделях (CAD, BIM и GIS) хранится множество корпоративных сведений и данных IoT. Цифровые двойники на основе RT3D найдут им применение.

Все чаще продукты, оборудование, заводы, здания и города Теперь они не просто объекты в физическом мире – у них есть точные виртуальные аналоги. Цифровые двойники есть даже у людей. Мы увидим следующую итерацию интернета – и взаимосвязь систем, устройств, людей – в . метавселенная в режиме реального времени 3D.

Метавселенная открывает новую экономику с бесчисленными возможностями - например 3D-маркетинг - для погружения в кросс-цифровые и гибридные пространства реальности, будь то управление обновлениями объектов или настройка покупки автомобиля Volvo.