Цифровые двойники: как предприятия продолжают делать копии

Чуть менее года назад мы подробно осветили область промышленных цифровых двойников: рассказали, что они собой представляют, какие бывают, а также кому и зачем, собственно, такие «клоны» предприятий нужны. Так мы начали год, а закончить его хочется обзором развития популярности этой технологии среди промышленных компаний, которая «растёт на глазах».

По словам генерального директора компании «САТЕЛ-СПб» Павла Гольдинштейна, ещё в 2022 году лишь 3,3% промышленников страны пользовались цифровыми двойниками. Однако уже к текущему году технология стала встречаться на предприятиях в два раза чаще. По его оценке, свыше 250 российских компаний создадут виртуальные копии производства до конца 2024 года.

Согласно исследованию, которое Высшая школа бизнеса НИУ ВШЭ проводила с июня по сентябрь этого года, технологией уже пользуются около 22% организаций из 353 опрошенных.

Откуда столько внимания к цифровым копиям? Почему с годами их ценят всё больше и больше? Какие предприятия уже используют двойников и не планируют от них отказываться? Попробуем ответить на эти вопросы в статье.

Для чего нужны цифровые двойники

Напомним: цифровой двойник — это виртуальный аналог реального объекта, системы или процесса. В отличие от обычных трёхмерных моделей, двойник не просто служит для визуального представления объекта. Он полностью синхронизирован с оригиналом и постоянно обменивается с ним информацией.

Благодаря этому можно отслеживать состояние объекта и вовремя обнаруживать проблемы, например, предотвращать поломки или аварии. Также модель позволяет предсказывать поведение объекта в различных условиях, выбирать оптимальный сценарий развития и готовиться к изменениям.

Как отмечает коммерческий директор The.Anylogic.Company Сергей Суслов, особенно часто цифровые копии используют логистические компании, ретейлеры и организации в сфере электронной коммерции.

В логистике, например, одновременно растёт и спрос на перевозки, и их стоимость. Поэтому компании озадачены возможностью затратить как можно меньше средств на каждый процесс. Как отмечают эксперты этого рынка, использование цифровых двойников позволяет снизить время обработки операций на 35%, уменьшить операционные расходы на 15% и увеличить пропускную способность склада на 25%.

Зачастую такие модели нужны в ситуации, когда терминал «переезжает» или компания открывает новые подразделения. Как объясняет пресс-служба ГК «Деловые линии», с помощью технологии можно создать модель нового склада, построить маршруты, рассчитать параметры будущего здания и максимальную вместимость.

Однако не последнее место уже который год технология занимает в промышленных отраслях, в частности металлургии, нефтегазовом сегменте и энергетике.

Частота использования так увеличилась, а результаты оказались настолько эффективными, что Минпромторг даже решил запустить программу субсидирования сроком с 2024 по 2030 год. По мнению властей, цифровые двойники полезны предприятиям тем, что сокращают время производства и повышают качество готовой продукции, а также обладают массой других преимуществ. Ради достижения этих целей на российских производствах государство готово стимулировать внедрение технологии финансовой поддержкой.

Впрочем, как мы отметили ранее, компании активно развивают применение виртуальных копий своих производственных объектов и без субсидий. Коммерческий директор ИТ-компании BIA Technologies Александр Воловик считает, что предприятия находят в двойниках возможность быстрого принятия решений и проведения экспериментов без весомых вложений и последствий на реальном объекте.

Что говорить о суммах, которые тратятся, например, на геологоразведку? В этой сфере, к слову, двойники полюбились предприятиям особенно сильно. По словам генерального директора ООО «Динамические Системы» Самуэля Левина, такие виртуальные копии представляют собой прочную основу для результативного использования методов оптимизации и контроля, что позволяет сделать производственные и бизнес-процессы более открытыми и действенными.

Он отмечает, что цифровой двойник позволяет транспортировать руду на комбинат без перебоев, а нарушения правил технической безопасности свести к минимуму, за счёт чего оборудование практически не простаивает без дела.

Цифровые копии по всей России

Цифровым клонированием чего-либо в стране занимаются не первый год, а круг сфер далеко не ограничивается ретейлом или металлургией.

Чего только стоит Самара, где ещё в 2020 году учёные занялись созданием виртуальной копии системы космического спутника. В 2022 году и вовсе приступили к разработке двойника космонавта! А в Тольятти в том же году сделали виртуальную копию города, чтобы контролировать экологическую обстановку и снижать уровень загрязнения воздуха.

Самарские производственники тоже времени даром не теряют и внедряют цифровые копии на своих предприятиях. Так, например, виртуальными моделями пользуется двигателестроительный завод «ОДК-Кузнецов».

Известно также о виртуальной копии сразу нескольких зданий, точнее, целого бизнес-парка «Ростех-Сити», который расположен в Москве с 2020 года.

Далее вновь обращаемся к двигателестроительной отрасли, а именно к корпорации, базирующейся в Москве — ПК «Салют». По заявлению компании, её специалисты планируют разработать виртуальную модель газотурбинного двигателя Аи-222–25, который является неотъемлемой частью учебных самолетов Як-130.

По словам представителя корпорации Ирины Марченко, одно из ключевых достоинств цифрового двойника — это способность свести к минимуму необходимость в реальных испытаниях. Применение этой технологии позволяет заранее прогнозировать и предотвращать возможные неполадки в процессе производства, что гарантирует успешное прохождение всех необходимых тестов с первой попытки.

Ранее были примеры создания цифровых моделей морских судов. Например, Средне-Невский судостроительный завод разработал модель инновационного научно-исследовательского судна «Пионер-М» проекта 25700.

Возвращаясь к логистике и виртуальным моделям склада. В России такую имеет компания АЛИДИ. Разработчики ИТ-интегратора BIA Technologies создали её, опираясь на комплексные математические модели, чтобы заказчик смог отрабатывать на двойнике гипотезы и оптимизировать потенциальные риски.

Имитационная модель позволяет оценить плотность хранения и найти оптимальное решение, которое обеспечит желаемый результат с минимальными затратами.

Благодаря использованию этой технологии компания смогла снизить пробег техники для сборки заказов на 30%, сократить время подбора продукции и оптимизировать места хранения.

Цифровой двойник внутри страны и за её пределами

По словам руководителя аналитического центра компании Zecurion Владимира Ульянова, объём мирового рынка цифровых двойников сегодня колеблется между 15 и 20 млрд долларов, в зависимости от того, какие продукты и услуги включать в расчёты. При этом российский сегмент составляет порядка 1% от мирового, что эквивалентно 20–25 млрд рублей.

Конечно, он отметил, что такие оценки являются предварительными из-за размытых критериев и стремительного роста сектора. Однако этот тренд, безусловно, сохранится в будущем, и для России он может даже оказаться выше, чем в среднем по миру.

А вот компания Grand View Research ожидает, что мировой рынок цифровых двойников будет расти с 2023 по 2030 год на 37,5% ежегодно и достигнет колоссальных 155,83 млрд долларов.

По мнению эксперта ГК «Цифра» Анатолия Сметанникова, среднегодовые темпы роста рынка цифровых двойников в России могут варьироваться от 30 до 40% в ближайшие годы.  Кроме того, эксперт Центра искусственного интеллекта «СКБ Контур» Дмитрий Иванков считает, что будущее развитие отечественного рынка цифровых двойников будет поддерживаться увеличением инвестиций в ИТ и цифровую трансформацию предприятий.

Генеральный директор по научной работе АО «СиСофт Девелопмент» Михаил Бочаров и вовсе уверен, что Россия превзойдёт другие страны количеством и качеством виртуальных моделей в течение ближайших лет.  

В 2024 году важным фактором для развития цифровых двойников станет продвижение государственной программы «Цифровая экономика». В рамках этой программы планируется разработка удобных условий для внедрения высоких технологий, что, в свою очередь, даст дополнительный импульс для распространения цифровых двойников. К тому же, ожидаются изменения в законодательстве, которые упростят процесс сертификации и внедрения цифровых технологий в различных секторах.

Рекомендация, а не указание к действию

При этом едва ли компания, никогда ранее не работавшая с новыми технологиями, сможет получить от виртуального моделирования объектов столько же преимуществ. Дело в том, что внедрение этого решения требует от предприятия цифровой зрелости, а цель — обоснования.

По мнению представителя Softline Вадима Седельникова, эффективность применения цифровых двойников в бизнесе определяется целями, которые компания стремится достичь с их помощью. Использование этой технологии не всегда является экономически обоснованным, поэтому компаниям необходимо тщательно анализировать финансовую составляющую своей деятельности. Например, двойники не принесут пользу небольшим предприятиям.

Кроме того, как отмечают эксперты РТК-ЦОД, ввиду цифровой незрелости компания может потерять значительные финансы и при этом не получить эффекта.

Цифровой двойник выступает не более чем рекомендацией для предприятий. Решение о том, следует ли интегрировать разработанную экспертами идеальную модель в производственный процесс, остаётся за каждым отдельным бизнесом.

Важно помнить: здесь вполне уместна аналогия с человеческим организмом. Можно пройти обследование у врача и получить советы по правильному распорядку дня, но если игнорировать их, никакого результата не будет. По мнению руководителя ИТ-консалтинга РТК-ЦОД Андрея Володина, всё зависит от того, как серьёзно предприятие отнесётся к предложенным решениям. В конечном счёте эффективность применения цифрового двойника будет зависеть от готовности компании реализовать потенциал, заложенный в этой инновационной технологии.