1 слайд – титульник Hello. My name is Ksenia. I am now giving a presentation on Industry 4.0 and the digital twin. 2 слайд – содержание 3 слайд – введение So why is the digital twin so important, and why should organizations consider it? The digital twin can allow companies to have a complete digital footprint of their products from design and development through the end of the product life cycle. This, in turn, may enable энейбл them to understand not only the product продакт as designed but also the system that built the product and how the product is used in the field. With the creation of the digital twin, companies may realize significant сигнификант value in the areas of speed to market with a new product, improved импрювд operations, reduced defects, and emerging эмеджинг new business models to drive revenue ревеньЮ. Итак, почему цифровой двойник так важен и почему организациям следует его учитывать? Цифровой двойник может позволить компаниям иметь полный цифровой след своих продуктов от проектирования и разработки до конца жизненного цикла продукта. Это, в свою очередь, может позволить им понять не только продукт в том виде, в каком он был разработан, но также систему, из которой был создан продукт, и то, как продукт используется на местах. С созданием цифрового двойника компании могут получить значительную выгоду в таких областях, как скорость вывода на рынок нового продукта, улучшение операций, сокращение количества дефектов и появление новых бизнес-моделей для увеличения доходов. 4 слайд – цифровой двойник A digital twin can be defined, fundamentally, as an evolving digital profile of the historical and current behavior of a physical object or process that helps optimize business performance. The digital twin is based on massive, cumulative кьюмулатив, real-time, realworld data measurements межементс across an array of dimensions дАйменшинс. These measurements межементс can create an evolving profile of the object or process in the digital world that may provide провАйд important insights инсайтс on system performance, leading to actions in the physical world such as a change in product design or manufacturing process. По сути, цифрового двойника можно определить как развивающийся цифровой профиль исторического и текущего поведения физического объекта или процесса, который помогает оптимизировать производительность бизнеса. Цифровой двойник основан на массивных, кумулятивных измерениях реальных данных в реальном времени по множеству измерений. Эти измерения могут создать развивающийся профиль объекта или процесса в цифровом мире, который может дать важную информацию о производительности системы, что приведет к действиям в физическом мире, таким как изменение конструкции продукта или производственного процесса. 5 слайд – продолжение цифровой двойник (Этот слайд показывается мало) As insightful инсАйтфул as digital twins of specific deployed assets may be, the digital twin of the manufacturing process appears to offer an especially powerful and compelling компЭлинг application. Какими бы проницательными ни были цифровые двойники конкретных развернутых активов, цифровой двойник производственного процесса, по-видимому, предлагает особенно мощное и привлекательное приложение. 6 слайд – Рисунок 1 Figure фИга 1 represents a model of a manufacturing process in the physical world and its companion twin in the digital world. The digital twin serves as a virtual replica of what is actually happening on the factory floor in near-real time. Thousands of sensors distributed дестрибьютед throughout фруаут the physical manufacturing process collectively capture data along a wide array of dimensions: from behavioral characteristics of the productive продактив machinery машинеари and works in progress (thickness фикнес, color qualities, hardness, torque тоок, speeds, and so on) to environmental conditions within the factory itself. These data are continuously communicated to and aggregated by the digital twin application. На рисунке 1 представлена модель производственного процесса в физическом мире и его двойник в цифровом мире. Цифровой двойник служит виртуальной копией того, что на самом деле происходит на заводе, почти в реальном времени. Тысячи датчиков, распределенных по всему физическому производственному процессу, собирают данные по широкому спектру измерений: от поведенческих характеристик производственного оборудования и незавершенного производства (толщина, цветовые характеристики, твердость, крутящий момент, скорости и т. Д.) До параметров окружающей среды. условия внутри самого завода. Эти данные непрерывно передаются и агрегируются приложением цифрового двойника. 7 слайд – компоненты рисунка 1 The model of figure фИга 1 specifically спесифекли finds expression through five enabling энейблинг components—sensors and actuators актьюэйтес from the physical world, integration, data, and analytics—as well as the continuously updated digital twin application. Модель на рис. 1 находит свое выражение в пяти вспомогательных компонентах - датчиках и исполнительных механизмах из физического мира, интеграции, данных и аналитике, а также в постоянно обновляемом приложении цифрового двойника. Sensors—Sensors distributed дистрибьютед throughout фруаут the manufacturing process create signals that enable энейбл the twin to capture operational and environmental инвайроментал data pertaining петейнинг to the physical process in the real world. Датчики - датчики, распределенные по всему производственному процессу, создают сигналы, которые позволяют двойнику собирать рабочие и экологические данные, относящиеся к физическому процессу в реальном мире. Data—Real-world operational and environmental data from the sensors are aggregated and combined комбАйнд with data from the enterprise. Данные - реальные эксплуатационные данные и данные об окружающей среде от датчиков объединяются с данными предприятия Integration—Sensors communicate комьюникейт the data to the digital world through integration technology between the physical world and the digital world, and vice versa вЕрса. Интеграция - датчики передают данные в цифровой мир с помощью технологии интеграции между физическим миром и цифровым миром и наоборот. Analytics—Analytics techniques текникс are used to analyze анАлайз the data through algorithmic simulations and visualization routines рутинс that are used by the digital twin to produce insights инсайтс. Аналитика - методы аналитики используются для анализа данных посредством алгоритмического моделирования и процедур визуализации, которые используются цифровым двойником для получения информации. Actuators актьюэйтес—Should an action be warranted in the real world, the digital twin produces the action by way of actuators актьюэйтес, subject to human intervention интевеншен, which trigger the physical process. Приводы - если действие необходимо в реальном мире, цифровой двойник производит действие посредством приводов, подверженных вмешательству человека, которые запускают физический процесс. 8 слайд – создание цифрового двойника BUT how does one create a digital twin? In general, the creation of the digital twin encompasses энкомпасез two main areas of concern консЕн: 1. Designing the digital twin processes and information requirements in the product life cycle— from the design of the asset ассет to the field use and maintenance мейтинес of the asset in the real world 2. The creation of the enabling енЕйблинг technology to integrate the physical asset and its digital twin for real-time flow of sensor data and operational and transactional information from the company’s core systems, as expressed экспрЕсд in a conceptual architecture Акитекчер. Создание цифрового двойника Но как создать цифрового двойника? В целом создание цифрового двойника охватывает две основные проблемы: 1. Разработка процессов цифрового двойника и требований к информации в жизненном цикле продукта - от проектирования актива до полевого использования и обслуживания актива в реальном мире. 2. Создание технологии, позволяющей интегрировать физический актив и его цифровой двойник для потока данных датчиков, а также оперативной и транзакционной информации из основных систем компании в реальном времени, как это выражено в концептуальной архитектуре. 9 слайд – рисунок 2 The digital twin conceptual architecture акитекче (figure 2) can rightly райтли be thought of as an expansive or “under the hood” look at the enabling энейблинг components that comprise компрайз the manufacturing process digital twin model of figure 1, although олвзау the same basic principles принсиплз may likely лайкли apply in any digital twin configuration. The conceptual architecture may be best understood as a sequence сИквенс of six steps, as follows: Концептуальную архитектуру цифрового двойника (рисунок 2) можно по праву рассматривать как расширенный или «скрытый» взгляд на компоненты, которые составляют модель цифрового двойника производственного процесса, показанную на рисунке 1, хотя те же основные принципы, вероятно, могут применяться в любом конфигурация цифрового двойника. Концептуальную архитектуру лучше всего можно понять как последовательность из шести шагов, а именно: 10 лайд – Концептуальная архитектура цифрового двойника: первые 3 шт 1. Create: The create step encompasses энкомпасис outfitting аутфитинг the physical process with myriad мириед sensors that measure меже critical inputs from the physical process and its surroundings соурандингс. The measurements межементс by the sensors can be broadly classified класефайд into two categories категорис: (1) operational measurements; (2) environmental or external data. 1. Создание. Этап создания включает в себя оснащение физического процесса множеством датчиков, которые измеряют важные входные данные от физического процесса и его окружения. Измерения с помощью датчиков можно в общих чертах разделить на две категории: (1) эксплуатационные измерения; (2) данные об окружающей среде или внешние данные. 2. Communicate: The communicate step helps the seamless, real-time, bidirectional байдайрекшинал integration/connectivity between the physical process and the digital platform. 2. Коммуникация. Этап коммуникации способствует беспрепятственной двунаправленной интеграции / взаимодействию в реальном времени между физическим процессом и цифровой платформой. 3. Aggregate: The aggregate step can support data ingestion into a data repository репозитери, processed and prepared for analytics. The data aggregation and processing may be done either on the premises or in the cloud. 3. Агрегирование: этап агрегирования может поддерживать прием данных в репозиторий данных, обработанных и подготовленных для аналитики. Агрегирование и обработка данных могут выполняться как локально, так и в облаке. 11 слайд – Концептуальная архитектура цифрового двойника: вторые 3 шт 4. Analyze аналайз: In the analyze step, data is analyzed and visualized. Data scientists and analysts can utilize advanced analytics platforms and technologies to develop iterative models that generate insights and recommendations and guide decision making. 4. Анализировать: на этапе анализа данные анализируются и визуализируются. Специалисты по обработке данных и аналитики могут использовать передовые аналитические платформы и технологии для разработки итеративных моделей, которые генерируют идеи и рекомендации и направляют принятие решений. 5. Insight: In the insight step, insights from the analytics are presented through dashboards дашборадс with visualizations, highlighting хайлайтинг unacceptable анексептбл differences in the performance of the digital twin model and the physical world analogue аналОг in one or more dimensions дайменшинс, indicating areas that potentially потеншали need investigation and change. 5. Понимание: на этапе понимания аналитические данные представляются через информационные панели с визуализацией, выделяя неприемлемые различия в производительности модели цифрового двойника и аналога физического мира в одном или нескольких измерениях, указывая области, которые потенциально нуждаются в исследовании и изменении. 6. Act акт: The act step is where actionable акшинабл insights from the previous привиэс steps can be fed back to the physical asset and digital process to achieve эчив the impact of the digital twin. Insights pass through decoders and are then fed into the actuators акчьюэйтес on the asset process 6. Действие. На этапе действия практические идеи, полученные на предыдущих этапах, могут быть переданы обратно в физический актив и цифровой процесс для достижения эффекта цифрового двойника. Информация проходит через декодеры и затем передается в исполнительные механизмы процесса активов 12 слайд – вывод THE digital twin may drive tangible танджибл value for companies, create new revenue ревенью streams, and help them answer key strategic стратИджек questions. With new technology capabilities кейпебилитиз, flexibility, agility аджилити, and lower cost, companies may be able to start their journeys to create a digital twin with lower capital investment and shorter time to value than ever before. Цифровой двойник может приносить ощутимую пользу компаниям, создавать новые потоки доходов и помогать им отвечать на ключевые стратегические вопросы. Благодаря новым технологическим возможностям, гибкости, маневренности и более низкой стоимости компании могут начать свой путь к созданию цифрового двойника с меньшими капитальными вложениями и более коротким временем окупаемости, чем когда-либо прежде. 13 слайд – источники 14 слайд – спасибо за внимание
