От копии завода к двойнику планеты

Между тем каждый десятый крупный бизнес в мире уже использует виртуальные копии объектов и экономит вполне реальные деньги. О специфике и светлом будущем новой индустрии модератор проекта «Цифровая среда», управляющий партнер ГК «ЛюдиPeople» Владимир Змеющенко подробно расспросил Артема Сереброва, директора по продуктам компании Factory5 (входит в ГК Ctrl2GO), создающей платформы для цифровых двойников.

Кто и когда придумал двойника

Цифровой двойник как термин появился в 2002 году в одном из документов NASA – американского аэрокосмического агентства. Сам принцип цифрового двойника придумали опять же в NASA в 70-х годах XX века в рамках программы Apollo 13. Инженеры поняли, что сложно предсказать движение ракеты в космосе, имея только ее физическую копию на Земле: условия совсем другие. Необходимо сохранять связь между реальным космическим объектом и его цифровым макетом.  

Первый цифровой двойник был математическими формулами, написанными от руки, с развитием интернета вещей все более совершенствовались способы синхронизации между оборудованием и его копией. В современном понимании цифровой двойник – это виртуальная модель реально существующего физического объекта, которая постоянно синхронизируется с объектом. Причем это могут быть не только механизмы, но и целые организации, отдельные процессы внутри этих организаций. Российский научно-исследовательский институт пытается создать цифровой двойник организма человека, чтобы предсказывать изменения в состоянии здоровья.

Как заработать и на чем сэкономить

Цифровой двойник сам по себе недешевое удовольствие, внедрение двойников занимает пару лет, а от их применения нет сиюминутного эффекта. Один из евангелистов цифровых двойников говорил, что не имеет смысла спрашивать, сколько мы заработаем на двойниках, нужно спрашивать, сколько мы потеряем, если их не внедрим. Эта история приносит компании большие бонусы на длительном временном промежутке. Сейчас цифровые двойники наиболее активно развиваются в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Есть примеры, когда цифровизация позволяет увеличить добычу нефти на 1–2%. Кажется, что цифра незначительная, но в отношении нефти 2% – это реально очень большие деньги, достаточные, чтобы окупить внедрение двойника. 

Компании, которые сами производят оборудование (например, Schneider Electric или Siemens), легко могут устанавливать датчики на свою технику и создавать цифровые двойники. Сложнее разработать двойник для длительного процесса, в который вовлечено оборудование разных производителей. Та же история с компанией SAP, которая разрабатывает цифровые двойники бизнес-процессов, они тоже ограничены своей системой. 

Сейчас рынок в агрессивной стадии роста, в последнее время появились игроки, которые занимаются исключительно цифровыми двойниками и аналитикой данных. Могу сказать, что наша компания принадлежит к числу таких игроков.

Побочные эффекты «двойной жизни»

Чтобы построить цифровой двойник, нужно очень хорошо понимать, как работает реальный физический объект. Цифровые двойники в разных отраслях должны создаваться разными людьми. С точки зрения технологии все достаточно унифицировано: нужны датчики и некая среда, которая передает информацию с датчиков. Но самое главное – нужна аналитическая система, которая позволяет воспринимать информацию с датчиков и применять к ней математические модели, описывать физический объект в цифровом виде. Мы разрабатываем именно платформу, которая позволяет загрузить информацию, создать цифровую модель и экспериментировать с этой моделью. 

Основная угроза для распространения технологии – это, конечно, синдром завышенных ожиданий. Многие уверены, что цифровые двойники – панацея от любых ошибок, но это не так. Несерьезно ожидать от цифрового двойника 100%-ной точности прогноза, двойник приносит не абсолютный, но достаточно значимый результат. 

Вторая проблема – технологическая. Цифровые двойники, как и цифровизация производства в целом, предполагают, что мы не только устанавливаем оборудование и программное обеспечение, но и перестаиваем все бизнес-процессы. До этого шага, к сожалению, доходят далеко не все компании. 

От цифровой копии городов до двойника Вселенной

Рынок цифровых двойников достаточно конкурентный, но пока явного лидера в этой гонке нет. Российская компания, например, вполне может выйти на рынок США или Германии, нет доминирующих локальных игроков. Государство не вмешивается в формирование рынка, можно сказать, скорее создает стимулы для его развития. У государственных структур свои интересы, для которых тоже требуются цифровые двойники. Например, я знаю, что в США существует проект по созданию цифровых двойников военных самолетов. В странах Европы активно выделяют правительственные гранты на разработку двойников.

Российское правительство совместно с Роскосмосом создает цифровые двойники сети муниципальных объектов Кемеровской области для решения вопроса межевания земель. Разрабатываются цифровые копии городов, чтобы сократить время на кадастровые работы, увеличить их эффективность и точность. Наша компания создает цифровые двойники локомотивов для предиктивного анализа состояния и предотвращения отказов.

Думаю, на горизонте 10 лет 99% крупных компаний будут использовать цифровые двойники в том или ином виде.

Когда все двойники процессов начнут сливаться в один большой двойник компании, это приведет к резкому росту эффективности принятия решений. Наконец-то руководство будет в состоянии рассмотреть внутри компании все до малейших деталей.

Сейчас цифровой двойник – это не та система, которую можно взять с полки в магазине и просто установить как компьютерный диск. В перспективе, когда компании оцифруют все свое оборудование и процессы, можно будет создать некий глобальный банк цифровых моделей. Тогда у нас появится еще один тип цифрового двойника – копия Земли или даже Вселенной. Наверное, это наиболее эффективный путь развития – создать цифровую копию Вселенной, чтобы экспериментировать в цифровом пространстве, а не в реальной жизни.