15.04.2021 12:27
Аналитика.
Просмотров всего: 15672; сегодня: 2.

ГК «ПЛМ Урал»: зачем нужны цифровые двойники?

Одним из главных мировых трендов цифровизации промышленности является создание цифровых двойников, которые позволяют увидеть продукт, услугу или работу производства еще на этапе планирования. О появлении виртуальных прототипов и эффективности их применения на практике в компании ГК «ПЛМ Урал» рассказывает директор группы компаний Владимир Власов.

«Цифровой двойник появился как результат развития компьютерных систем инженерных расчетов. Эти результаты использовались конструкторами для проверки своих решений. В начале речь шла о расчетах критичных узлов, но постепенно мы смогли расширить их практически на все процессы, протекающие внутри изделия, включая внутреннее взаимодействие.

Таким образом, объединив все получаемые нами данные в одной среде и соединив их с геометрическими моделями деталей и узлов, мы получили виртуальный образ изделия и возможность моделировать его поведение в разных условиях эксплуатации, проверять на прочность все узлы, отрабатывать режимы работы изделия на критических режимах и так далее.

То, что раньше делалось с реальным прототипом, к примеру, автомобиль разбивался о бетонный блок, теперь можно отследить на мониторе компьютера, не тратя время и деньги на изготовление физического прототипа. А это значит, что, имея цифровую модель, мы можем провести полный комплекс испытаний изделия, не покидая пределы конструкторского бюро. Уже по результатам этих испытаний можно внести корректировки в процессы, исправить ошибки и отладить режимы эксплуатации. Это и называется цифровой прототип, который служит конструкторам.

Далее начинается процесс изготовления реального изделия, которое отправляется к пользователю (заказчику), например, в виде установки турбины гидроэлектростанции. В этот момент встает очередной вопрос: можем ли мы использовать наш цифровой прототип во время эксплуатации изделия, ведь он может показать то, что происходит в месте, не всегда нам доступном? Например, какой-то датчик демонстрирует незапланированное повышение температуры или вибрацию на объекте, а прототип моделирует эту ситуацию и подсказывает нам, что происходит. На деле оказывается, что использование цифрового двойника в процессе эксплуатации сопровождается рядом сложностей.

Первая проблема заключается в том, что такой цифровой двойник требует больших вычислительных ресурсов. На начальном этапе мы использовали сложные программы конечно-элементного анализа, требующие часов, дней и даже недель, отведенных на расчеты. Пока мы конструировали изделие, у нас не было ограничений по времени, но в период эксплуатации мы не обладаем столькими временными запасами на получение конечных результатов. Чтобы удовлетворить требованиям быстрого отклика нам предстоит преобразовывать сложные модели прототипа в более простые быстродействующие модели.

Еще одна сложность — изменение состояния изделия в процессе его эксплуатации. Если прототип подразумевает идеальное состояние выпущенного продукта, то в реальности происходит износ деталей изделия и их замена, поэтому для каждого экземпляра готовятся индивидуальные математические модели под фактические параметры. Например, в случае износа подшипников нужно закладывать вероятность роста зазора в соединении.

Наконец, третьей особенностью создания и использования цифрового двойника в процессе эксплуатации является интерфейс пользователя. Если инженерные расчеты для конструктора проводят квалифицированные инженеры-расчетчики, владеющие технологиями построения моделей, то оператор, той же турбины, не обладает такой квалификацией. Это значит, что для него необходимо разработать достаточно простой и понятный интерфейс, который позволит оператору контролировать процесс моделирования.

Таким образом, упростив виртуальные модели, настроив их под фактические параметры, создав интерфейс пользователя и объединив этот программный комплекс через датчики с конкретным физическим объектом, мы получаем готового и эффективного цифрового двойника.

Что он изменит и какую пользу принесет? Прежде всего — более полный контроль всех процессов, происходящих в ходе эксплуатации изделия. Например, цифровой двойник сможет отслеживать ситуацию даже в тех местах, где невозможно установить датчики. И это важно, главным образом, для сложных промышленных объектов, чтобы исключить катастрофические последствия, связанные с риском возникновения аварий.

Еще одна практическая ценность цифровых двойников заключается в переходе от планового обслуживания, когда замена узлов ведется по фиксированному графику, к обслуживанию по результатам полученных данных о фактическом состоянии изделия. Это, в свою очередь, позволит сэкономить время и ресурсы.

Цифровой двойник, в конечном счете, позволяет предприятиям проигрывать разные ситуации, моделировать критические режимы эксплуатации и предсказывать поведение изделия в нестандартных условиях. А это значит, работать на опережение и предупреждать риски», — говорит директор ГК «ПЛМ Урал» Владимир Власов.

Тематические сайты: Промышленность, Цифровая трансформация
Сайты стран: Россия

Ньюсмейкер: ПЛМ Урал — 15 публикаций

Интересно:

Киношкола 2026 «Преодоление»
16.07.2026 18:43 Новости
Киношкола 2026 «Преодоление»
Федеральный центр гуманитарных практик совместно с Международным кинофестивалем «Победили вместе» и журналом «Мир Музея» приглашает принять участие в образовательном проекте «Киношкола 2026». Проект направлен на повышение уровня и качества знаний и навыков творческой молодёжи, популяризацию профессионального понимания основ киноискусства, законов создания сценариев, съёмок и киномонтажа. Киношкола 2026 «Преодоление» — это интенсивный курс для студентов по созданию телевизионных репортажей, документальных и игровых короткометражных фильмов. Программа включает в себя обучение основам сценарного мастерства, режиссуры, операторской работы и монтажа. Участники погружаются в практическую работу, получают поддержку от опытных наставников. Киношкола проводится в несколько этапов (июль-сентябрь 2026-го года). Предполагается участие студентов различных вузов из разных стран и городов. Сбор заявок...
14.07.2026 22:25 Консультации
UDV Group: бесплатная лицензия open source-мониторинга – скрытые траты
Российский разработчик решений в области информационной безопасности UDV Group оценил скрытые затраты на внедрение и эксплуатацию open source-систем мониторинга. По оценке эксперта компании, проект, который на старте выглядит «бесплатным», уже на этапе технического запуска может потребовать 2-3 млн руб. внутренних затрат. Российский разработчик UDV Group представил экспертную оценку экономики open source-мониторинга для ИТ-инфраструктуры. В авторской статье для ITWeek Владислав Ганжа, директор лаборатории кибербезопасности UDV Group, разобрал, почему отсутствие лицензионного платежа не делает систему мониторинга бесплатной и какие расходы компании часто не учитывают при выборе open source-стека. Материал опубликован 25 июня 2026 года. По оценке UDV Group, главная ошибка при выборе open source-мониторинга заключается в том, что компании сравнивают только стоимость лицензии. На практике...
Трудная судьба первого российского автомобиля
14.07.2026 18:09 Аналитика
Трудная судьба первого российского автомобиля
Летом 1896 года на промышленной выставке в Нижнем Новгороде императору Николаю II показали первый российский автомобиль. Его создателями были Евгений Яковлев и Пётр Фрезе. По своим характеристикам автомобиль ничем не уступал аналогичным зарубежным изобретениям, стоил дешевле них и вполне подходил для путешествий по сложным дорогам. Коллекция достижений Год проведения нижегородской выставки был богат на технические достижения. К ее открытию в мае 1896 года в городе пустили первый электрический трамвай и пароходную скоростную линию, установили фуникулеры и выстроили несколько административных зданий. Осмотреть выставку полностью получилось бы как минимум за неделю. Она расположилась на левом берегу Оки, между главной железнодорожной линией из Москвы и Шуваловским лесом. Всего сооружений, возведенных для демонстрации новшеств в промышленности и художественном искусстве, насчитывалось около...
13.07.2026 19:48 Консультации
UDV Group: дешевые кибератаки становятся дорогой проблемой для бизнеса
Российский разработчик UDV Group рассказал, почему снижение порога входа в киберпреступность увеличивает риски для компаний и делает предотвращение атак экономически более выгодным, чем восстановление после инцидента. Кибератака больше не требует команды сильных разработчиков, месяцев подготовки и редкого набора технических навыков. В теневом сегменте уже есть готовые сервисы: доступы к корпоративным системам, фишинговые наборы, шифровальщики по подписке, инфраструктура для рассылок и переговоров о выкупе. То, что раньше было сложной операцией, все чаще собирается из готовых компонентов. Для бизнеса это меняет экономику риска. Защитникам нужно контролировать внешний периметр, учетные записи, облака, API, подрядчиков, резервные копии и рабочие станции. Злоумышленнику достаточно одного удачного входа. Если доступ к нему стоит дешевле, чем обычная лицензия на корпоративный сервис, атака...
Тайная миссия Ораса Верне
13.07.2026 09:06 Персоны
Тайная миссия Ораса Верне
«Рубенсом XIX века» называют известного художника-баталиста. Он был любим в России и по приглашению императора Николая I работал в нашей стране. В том, что художники — натуры тонкие и творческие, никто не сомневается. Но иногда они обладают и другими достоинствами. К примеру, выдающимися дипломатическими качествами. Так, Питер Пауль Рубенс прославился не только как гениальный живописец, но и как непревзойденный дипломат, выполнявший важные миссии в годы Тридцатилетней войны. "Рубенсом XIX века" называют известного художника-баталиста Ораса Верне. Он был любим в России и по приглашению императора Николая I работал в нашей стране. А король Луи-Филипп поручил художнику негласную дипломатическую миссию: попытаться нормализовать непростые франко-русские отношения. Дело в том, что император Николай Павлович крайне негативно относился к французской Июльской революции 1830 года, которая...