Цифровой двойник: от возникновения к будущему

Цифровой двойник (ЦД) представляет собой виртуальную копию или модель физического объекта (физического двойника), причем оба они связаны посредством обмена данными в реальном времени. Концептуально ЦД в реальном времени воспроизводит состояние своего физического двойника, и наоборот. Применение ЦД включает мониторинг в реальном времени, проектирование и планирование, оптимизацию, техническое обслуживание и удаленный доступ. Ожидается, что в ближайшие десятилетия внедрение ЦД будет расти экспоненциально. Появление Индустрии 4.0 привело к созданию сложных промышленных систем, отличающихся большей автономностью, интеллектуальностью и высокой взаимосвязанностью. Эти системы генерируют значительные объемы данных, полезных для различных применений, таких как повышение производительности, прогнозное техническое обслуживание и обучение. Резкий рост числа публикаций, посвященных «цифровым двойникам», привел к путанице в терминологии, связанной с цифровизацией промышленности. Еще одной проблемой, возникшей вследствие растущей популярности ЦД, является отсутствие консенсуса относительно его определения, а также наличие множества типов ЦД, что дополнительно усиливает эту путаницу. Цель данной статьи — систематизировать различные типы и определения ЦД, представленные в научной литературе, чтобы облегчить его идентификацию и отличить его от смежных терминов, таких как «аватар продукта», «цифровой поток», «цифровая модель» и «цифровой след». В статье рассматривается концепция ЦД от момента ее возникновения до предполагаемого будущего, чтобы понять ценность, которую она может принести отдельным секторам. Понимание характеристик и типов ЦД, а также оценка его преимуществ и недостатков необходимы любому исследователю, предприятию или отрасли перед инвестированием в эту технологию.