Что такое цифровой двойник?

Цифровой двойник — это динамическая виртуальная копия физического объекта, процесса, системы или среды, которая обладает видом и свойствами реального аналога. Цифровой двойник принимает данные и воспроизводит процессы, чтобы вы могли спрогнозировать результаты работы реального продукта и возможные проблемы.

Как работает цифровой двойник?

Цифровые двойники объединяют физические объекты с данными реального мира, чтобы вы могли лучше их визуализировать. Благодаря цифровым двойникам межфункциональные команды могут совместно планировать, разрабатывать, тестировать, развертывать и обслуживать сложные системы с помощью интерактивных и иммерсивных технологий. Цифровые двойники помогают организациям анализировать данные за прошедшее время, изучать текущее положение дел и предотвращать будущие проблемы. Они позволяют принимать взвешенные решения на основе статистики продаж и рекламы, аналитики, симуляций и прогнозов.

ToC-2-sitowise

Image courtesy of Sitowise

Обзор цифровых двойников

Как создать цифрового двойника?

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 работает на основе RT3D — технологии компьютерной графики, которая создает интерактивный контент быстрее человеческого восприятия. Она также может подбирать и упорядочивать несколько источников данных (как информацию, так и модели), а затем представлять их в виде реалистичных интерактивных визуализаций

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. Цифровым двойником может быть 3D-модель компонента продукта и даже точная копия такой масштабной системы, как город, где каждая составляющая динамически связывается с данными проектирования, строительства и эксплуатации.

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.

История технологии цифровых двойников

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 появились 3D-системы CAD с возможностью параметрического моделирования и симуляции. Они открыли более интеллектуальные способы проектировать сложные структуры вроде базы данных с взаимосвязанными объектами. 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.

 

Преимущества цифрового двойника

Развернув цифрового двойника, клиенты сразу заметят, насколько доступнее стали данные. Со временем затраты на его обслуживание снизятся, а клиенты смогут принимать более взвешенные решения относительно изменений в рабочих процессах. Более того, они смогут значительно экономить средства, оптимизировать обслуживание и повышать операционную 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.

Инструктажи по технике безопасности, а также меры контроля и обеспечения качества, которые стали возможны благодаря цифровым двойникам, существенно снизили количество ошибок и несчастных случаев в строительной сфере. 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.

Трудности в использовании цифрового двойника

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.

Будущее цифровых двойников

Все больше продуктов, оборудования, заводов, зданий и городов перестают быть просто объектами физического мира и получают точную виртуальную копию. Цифровые двойники есть даже у людей. С появлением метавселенной на базе RT3D Интернет вновь изменится, а вместе с ним и представление о взаимосвязанности систем, устройств и людей. 

Метавселенная позволит сформировать новую экономику с безграничными возможностями иммерсивности в межцифровых и гибридных пространствах. С помощью новой технологии можно будет как управлять модернизацией объекта, так и персонализировать покупку транспортного средства.

Цифровые двойники в реальном мире

Узнайте, в каких отраслях используются цифровые двойники и как они помогают менять мир к лучшему.

Создание интеллектуальных, экологичных и безопасных городов
Интеллектуальное градостроительство

Познакомьтесь с решением Sitowise, которое переосмысливает будущее зданий и инфраструктуры для создания безопасной жилой среды с помощью цифровых двойников.

Новый взгляд на градостроительство
Госсектор

Обновляемый цифровой двойник Парижа по-новому представляет город и активно вовлекает граждан в развитие парижской инфраструктуры.

От игр до цифровых двойников
Технологический отдел

Узнайте, как Unity создает цифровых двойников реальных объектов, городов и даже людей с помощью технологии RT3D.

Иммерсивная визуализация инфраструктуры
Возобновляемая энергетика

Узнайте, как инженерная консалтинговая компания Zutari из ЮАР создает решения в сфере устойчивой энергетики с помощью Unity.

Моделирование новых больничных помещений
Здравоохранение

Компания Mortenson нашла способ снизить значительные расходы и риски, связанные со строительством медицинских учреждений. Узнайте, как она оптимизирует проектирование больниц с помощью интерактивных VR-технологий.

Оптимизация разработки дизайна и производства
Швейно-обувная промышленность

Обувная компания Deckers Brands оптимизировала производство с помощью 3D-технологии RestAR, что позволило ей сэкономить время, деньги и ресурсы.

Визуализация идей и результатов в реальном времени
Автомобильная отрасль

Компания Volvo Cars меняет подход к проектированию, конструированию, производству и продаже транспортных средств с помощью интерактивной RT3D-технологии.

Просмотр проектов в интерактивной 3D-среде
Архитектура

Британское архитектурное бюро P+HS Architects экономит ценное время, обрабатывая 3D-формы с помощью технологий наподобие Unity Reflect Review.

Вовлечение клиентов с помощью 3D-маркетинга
Производство

Узнайте, как компании Arksen и canVERSE представили свое новейшее исследовательское судно в RT3D-среде с помощью Unity Forma.

Top applications for digital twins in 2022

Learn how various industries use digital twins and check out inspiring case studies that showcase the real-world impact of this technology in 2022.

digital twin use cases teaer

The sky is the limit with digital twins

Explore the world of digital twins, powered by Unity. See how to extract better value from your digital data, and gain improvements across the product lifecycle. Increase revenue, improve training programs, decrease machinery downtime, drive better remote collaboration, train autonomous devices, and more. Watch the video to discover the endless possibilities.

Начните трансформацию с использованием цифровых двойников

Проконсультируйтесь с нашими экспертами по цифровым двойникам, чтобы открыть для себя безграничные возможности.

Ответы на часто задаваемые вопросы

В каких отраслях используются цифровые двойники?

В некоторых отраслях возможности цифровых двойников используются максимально полно, а инициативы с их использованием снискали наибольший успех. Это, среди прочего, производственная сфера, автоиндустрия, инженерное дело, строительство, архитектура, энергетика, обучение с применением симуляций, медицина и градостроительство.

How is a digital twin different from a simulation?

A digital twin is different from a simulation because it can ingest and visualize an array of information and models that enable more complex, true-to-life simulations. Closing this “simulation-to-real” gap provides greater confidence that physical things will work as designed in the real world. 

The process of developing a digital twin and simulating with it is an iterative process. First teams need to import or create the digital assets necessary to create a digital twin (objects, models, environments, sensors, etc.), and then define the variables and actions of the assets and agents for the desired simulation scenario(s) (e.g., physics, controllers, behavior models, sensors, environment layout, etc.). Insights from the simulations can help inform decisions around product development and/or operations.

Почему важна технология цифровых двойников?

Цифровые двойники изменили подход к проектированию, производству, эксплуатации и обслуживанию продуктов. Инициативы с использованием цифровых двойников позволяют получить обогащенные данные, на основе которых можно принимать взвешенные решения относительно важных вопросов: безопасности, устойчивости развития, операционной эффективности, оптимального использования ресурсов, повышения продуктивности и дохода.

Как начать работу, если нет технических знаний и/или инженерной инфраструктуры?

Команда Unity Accelerate Solutions готова помочь. В нее входят опытные программисты, эксперты в разных отраслях и архитекторы решений. Вместе с командой Accelerate Solutions вам предстоит спланировать и осуществить цифровую трансформацию своей организации, а также создать рабочую инфраструктуру, которой смогут управлять ваши сотрудники.

Мы используем cookie-файлы, чтобы вам было удобнее работать с нашим веб-сайтом. Подробнее об этом можно узнать на странице, посвященной политике использования cookie-файлов.

Согласен