С настъпването на Четвъртата индустриална революция (Industry 4.0) бяха въведени нови концепции, които започнаха да влияят върху промишлеността по целия свят. Технологиите, които попадат в замисъла на четвъртата индустриална революция, предлагат все по-нови пазарни възможности на продуктите и услугите, свързани с изграждане на фабриките на бъдещето. С настъпването на Industry 4.0 идва и нуждата от бързо и лесно оптимизиране на машините. Тук се появяват и виртуалните близнаци – иновация, която свързва физическите със съответните им виртуални системи.

Виртуалните близнаци представляват набор от виртуални информационни конструкции, които напълно описват потенциалния или действителния физически произведен продукт от микроатомното му до макроефективното му ниво. В процеса на експлоатация на физическия близнак, всяка информация за състояниянието му, може да бъде получена от неговия виртуален близнак.

Виртуалните близнаци работят в пространствено приложение, наречено Digital Twin Environment. Те са два вида: прототипен виртуален близнак (Digital Twin Prototype) и  инстантен виртуален близнак (Digital Twin Instance).

Виртуалните близнаци дават възможност на нови, по-мощни приложения, свързани с например оптимизация на производството в реално време или разширени облачни услуги, да бъдат максимално полезни на производството. За да се осигури истинска виртуална еквивалентност, е необходимо да се въведат рамки за мултимодална обработка на данни във всяка производствена система, използвайки разнообразни сензорни възможности, както и подходящи архитектури за комуникация и управление.

Виртуалните близнаци през призмата на жизнения цикъл
Физическият близнак се появява практически в началото на жизнения си цикъл, приема физическа форма във фазата на производство, продължава през експлоатационния си живот и накрая се оттегля и се обявява за негоден.

Ако разгледаме развойния процес – в началото на разработката на един продукт физическият близнак все още не съществува. Поради тази причина в развойната фаза той се оформя във виртуалното пространство, като прототипен виртуален близнак. Виртуалното пространство, в което е създаден този близнак, дълги години е съществувало само в съзнанието на хората. Едва в последната четвърт на 20 век, това пространство започна да съществува във виртуалното пространство на компютрите.

След като виртуалният близнак бъде завършен и валидиран, информацията се използва в реалното пространство, за да се създаде физическия му близнак. Това ознавача, че започва изграждането му със специфични и потенциално уникални конфигурации чрез 3D моделиране. Паралелно с него се създава т.нар. инстантен виртуален близнак.

С помощта на виртуалните близнаци много по-лесно могат да бъдат визуализирани, мониторирани и управлявани проекти за възобновяеми енергийни източници, като вятърните паркове например. Практически виртуалните близнаци се използват и все повече ще се прилагат при проектирането на двигатели, климатици, умни градове и мн.др.

Темата за виртуалните близнаци и спецификите на двата вида – прототипен и инстантен, ще продължи в ДигиталнаИндустрия.bg.

За да подготвим тази статия сме използвали материали от SemanticScholar.org.

Източник на снимковия материал: pixabay.com