Цифровые двойники сложных технических систем в индустрии 4.0: базовые подходы

Развитие цифровых технологий захватывает значительную часть экономики и производства, а также бизнес-процессов и процессов управления. Владельцы активов сегодня получают возможность стать дополнительно владельцами цифровых активов, при этом возрастает потребность в концептуальных подходах к цифровому управлению активами, увеличивающаяся с все более стремительным развитием технологий, инструментов и программного обеспечения, связанных с цифровизацией промышленности и недвижимости. При этом существующая в текущей парадигме проектирования и производства проблема, связанная с несоответствием фактически созданного и спроектированного объекта или сложной технической системы, может быть решена за счет внедрения информационного моделирования на стадиях жизненного цикла. В ходе прохождения стадий проектирования, строительства и эксплуатации фактически изготовленный (то есть as-built) сложный технический объект (или производственная инфраструктура) отличается, иногда существенно, от запроектированного (as-designed), и одновременно с этим проявляется несогласованность между создаваемым производством и производственной инфраструктурой, в рамках которой оно должно функционировать. Решение проблемы несоответствия фактического созданного и спроектированного объекта или сложной технической системы в отсутствие цифровых технологий требует значительного времени на так называемую «опытную эксплуатацию», в ходе которой устраняются несоответствия и вырабатывается механизм управления производством и производственной инфраструктурой в реальных условиях. В статье обоснованы базовые подходы к организации управления жизненным циклом сложных технических систем, производства и производственных инфраструктур в условиях глобальной цифровизации. Формулируется роль технологий BIM (информационное моделирование зданий) не только на стадиях жизненного цикла проектирования и строительства (где уже имеются определенные успехи), но и на стадии эксплуатации. Показаны направления дальнейших исследований, в том числе совмещение экономических подходов и информационных технологий в области BIM и SIM (системы информационного моделирования), а также представляющий интерес анализ изменения времени опытной эксплуатации в зависимости от степени внедрения и проработки цифрового актива на стадиях жизненного цикла.