Двойники деталей и заводов

Как оказалось, многие (да большинство) не понимают, что такое цифровой двойник, и уж тем более не видят различий между двойником физического изделия и целого производства.

Для начала напомним, что еще недавно управление полным жизненным циклом изделия — от идеи до эксплуатации — было фантастикой. Точнее, нет, конечно же, этим процессом управляли. Но ни один инженер, конструирующий деталь, не обладал точной информацией, как в дальнейшем это изделие работает в реальной жизни.

Что изменилось сейчас? Появились такие технологии, которые создают виртуальных двойников этих деталей — по сути компьютерный образ, соответствующий конкретному физическому изделию.

Цифровой двойник детали содержит в основном: саму модель изделия, спецификацию материалов, руководства и данных по обслуживанию, информацию о поведении детали в различных условиях. Часто, при наличии подключенных к физическому изделию датчиков, может собираться обратная связь с подключенными к нему объектами. Это помогает проводить мониторинг рабочего состояния и эксплуатации.

Теперь на примере

На заводе выпускается сложное технологическое изделие, например, турбина.

Раньше его изготавливали согласно всем ГОСТам, ТУ и т. п. Инженеры — конструктора просчитывали все вариации, но не могли моделировать поведение этой турбины в тех или иных условиях иным путем, кроме опытной эксплуатации.

Сейчас вместе с изготовлением турбины традиционным способом появляется и её цифровой двойник.

Цифровой двойник создается для каждого физического объекта в момент производства и становится его точной цифровой копией. Затем цифровой двойник проходит через все этапы жизненного цикла физического объекта.

Иными словами, цифровой двойник появляется при создании турбины, развивается и изменяется в ходе обслуживания и модернизации физического изделия, а в конце срока службы выводится из эксплуатации вместе с ним.

Цифровой двойник (детали) соответствует одному конкретному экземпляру изделия. Возвращаясь к примеру с турбинами, завод выпускает сотни тысяч изделий в год, и для каждого из них существует свой цифровой двойник.

А теперь к другим цифровым двойникам — прототипам производств

Это отнюдь не единый физический объект, а целая производственная система, состоящая из множества: объектов, процессов, ресурсов, персонала и взаимосвязей между ними.

Если говорить простым языком, цифровой прототип производства применяется для статистического и динамического моделирования всей производственной системы в целом.

С его помощью легко выяснить загрузку мощностей и персонала, их требуемое количество для выполнения товарной программы, понять сроки выпуска по каждому заказу, и, самое главное, провести необходимые изменения для улучшения характеристик производственной системы, таких как циклы производства, производительность, экономику, уровень НЗП, провести моделирование различных вариантов и сценариев, оценить результаты в целом и выбрать наилучший вариант, и только потом по выбранному варианту осуществить необходимый план преобразований.

В мире уже существуют инструменты для проектирования производственных систем. Но пока что они способны проектировать именно больше с «нуля», чем создавать и описывать существующее производство. Причина в том, что для создания цифрового прототипа большинству инструментов требуется описание огромного объема данных, процессов и правил. Все бы ничего, но производственная система находится в состоянии постоянного изменения и собранные пару месяцев назад данные могут быть уже не актуальны. Нужен другой подход, такой как автоматизированное построение некого оптимального варианта на основе имеющихся ресурсов, технологий и продуктовой корзины. Не без гордости отмечаем, что решение от BFG Group пока что является единственным, способным создавать цифровой прототип имеющейся производственной системы в короткий срок, и при не полных данных. При этом прототип полностью повторяет поведение производственной системы и максимально приближен к реальности. Такой подход и решение уже проявило себя на многих проектах: https://www.bfg-group.ru/proekty.

Несмотря на технологический прогресс, в России множество заводов все еще работают по старинке, на тех же (уже устаревших) подходах к разработке, проектированию и управлению предприятием, и самое главное, используя классические подходы к управлению изменениями, когда на совещаниях принимается решение, не гарантирующее результат, а на основе прошлого опыта, знаний и best practice.

Тем не менее те предприятия, которые были готовы «рискнуть» и попробовать цифровизацию, только выиграли и уже получили сильные конкурентные преимущества перед другими и сейчас способны быстро реагировать на меняющиеся условия.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *