15.04.2021 12:27
Аналитика.
Просмотров всего: 15666; сегодня: 1.

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:

11.07.2026 15:34 Консультации
UDV Group: план реагирования на киберинцидент должен быть коротким
Эксперт UDV Group рассказал, как компаниям выстроить минимально жизнеспособный план реагирования на киберинциденты и избежать хаоса в первые часы после обнаружения атаки. План реагирования на киберинцидент нужен не для формального выполнения требований, а для принятия быстрых решений в ситуации, когда атака уже идет, масштаб ущерба неясен, а времени на согласования нет. Об этом рассказал Иван Бурмистров, пресейл-инженер UDV Group. По словам эксперта, для компаний, которые только начинают выстраивать процессы информационной безопасности, план реагирования должен быть короткой рабочей инструкцией. В нем необходимо заранее определить, кто принимает решение об отключении сервера, сегмента сети или критичного сервиса, где находятся точки экстренного управления, по каким резервным каналам команда связывается при недоступности корпоративной почты или телефонии, что делает инженер первой линии...
06.07.2026 18:59 Мероприятия
UDV Group о системе анализа сетевого трафика UDV NTA на «РосИнфоБез»
Российский разработчик UDV Group принял участие в III отраслевой конференции «РосИнфоБез», где представил систему анализа сетевого трафика UDV NTA. Решение помогает SOC-командам повышать видимость сети, выявлять скрытые угрозы и быстрее расследовать инциденты информационной безопасности. Российский разработчик решений в области информационной безопасности UDV Group принял участие в III отраслевой конференции «РосИнфоБез». Мероприятие, организованное компанией «РТ-Информационная безопасность» при поддержке блока безопасности Госкорпорации Ростех, объединило более 600 участников: специалистов по ИБ, руководителей крупных ИТ- и ИБ-проектов, представителей государственных корпораций, регуляторов и российских разработчиков технологических решений. На конференции UDV Group представила систему анализа сетевого трафика UDV NTA. С докладом «NTA - адреналин для вашего SOC» выступил Денис...
Что находили московские археологи за последние 15 лет
06.07.2026 13:31 Аналитика
Что находили московские археологи за последние 15 лет
Когда на территории современной Москвы появились первые племена, где располагались древние стоянки рыбаков, в каких тайниках хранили сбережения купцы, как менялась мода на украшения и какими инструментами пользовались фальшивомонетчики — обо всем этом и многом другом рассказывают находки столичных археологов. Орудия охотников-собирателей, остатки поселений славян, древние крепостные стены, мостовые, различные постройки, предметы быта — Москва, город с многовековой историей, хранит в своих недрах много секретов. Археологические находки становятся своеобразными порталами в прошлое: благодаря им мы детальнее и подробнее узнаем, какой была жизнь наших предков. За последние 15 лет в столице обнаружили более 140 тысяч артефактов. Рассказываем о самых значимых и удивительных из них.Наконечник...
Нижегородские изобретатели. Иван Орлов
01.07.2026 18:09 Персоны
Нижегородские изобретатели. Иван Орлов
Возьмите любую крупную купюру, и вы увидите на ней тонкие узоры, напечатанные переливающимися красками – будто цвета радуги перетекают друг в друга. Это орловская печать. А изобрел ее Иван Иванович Орлов (1861-1928).  Иван Орлов был выходцем из народа, как сейчас говорят, self-made man. Родился мальчик в селе Меледино Нижегородской губернии. Отец уехал на заработки в Таганрог, где и умер, когда Ване исполнился всего год. Мать отправилась работать в Нижний, а Иван и две его сестры остались на попечении бабушек. Когда нужда была особенно сильной, ходили по окрестным деревням, прося милостыню. Ивану помогли талант, упорство и толика везения. В детские годы мальчик интересовался всякими техническими «новинками»: водяной мельницей, керосиновой лампой, карманными часами. Местный священник, узнав, что мальчик соорудил модель церкви, сказал: «Высоко и далеко ему придется летать!»...
МАП усиливает присутствие бизнеса в федеральной промышленной повестке
27.06.2026 21:25 Мероприятия
МАП усиливает присутствие бизнеса в федеральной промышленной повестке
Какие направления сегодня становятся приоритетными для государственной промышленной политики, обсудили участники выездной стажировки Минпромторга РФ «Федеральная практика», которая прошла 24–25 июня в Ленинградской области.  В приветственном слове заместитель министра промышленности и торговли РФ Иван Куликов по видеосвязи напомнил о масштабных задачах, стоящих перед отраслью, и привел конкретные цифры, иллюстрирующие потенциал Северо-Запада: «Для выполнения поставленных Президентом задач к 2030 году необходимо на 40% нарастить объемы производства в обрабатывающей промышленности. Северо-Западный округ обладает мощным потенциалом, в том числе в машиностроении, производстве средств производства, в сфере химии и новых материалов, легкой промышленности, лесопромышленном комплексе и судостроении. За время работы Фонда развития промышленности в СЗФО профинансировано 155...