Цифровой двойник в аэрокосмической отрасли: вводное руководство

Цифровой двойник (ЦД), прежде всего представляющий собой виртуальную копию любой мыслимой физической сущности, является высокотрансформативной технологией с глубокими последствиями. Будь то разработка продукции, оптимизация конструкции, повышение эксплуатационных характеристик или прогнозное техническое обслуживание, цифровые двойники меняют способы выполнения работ в различных отраслях благодаря многообразию бизнес-применений. Аэрокосмическая отрасль, включая ее производственную базу, является одним из активных приверженцев цифровых двойников и проявляет беспрецедентный интерес к их специализированному проектированию, разработке и внедрению в различных операционных процессах и критически важных функциях. Однако такое внедрение сопровождается заблуждениями относительно технологии цифровых двойников и недостаточным пониманием ее оптимальной реализации. Например, отождествление цифрового двойника с интеллектуальной моделью при игнорировании важнейших компонентов сбора и визуализации данных приводит разработчиков к созданию цифрового следа или цифровой модели вместо настоящего цифрового двойника. В статье рассматриваются подобные аспекты технологии цифровых двойников, прежде всего актуальные для аэрокосмического сообщества, а также имеющие более общее значение, с целью устранения заблуждений, препятствующих их эффективной реализации в системах, критичных по безопасности. Представлен всесторонний обзор цифровых двойников и составляющих их элементов. На основе описания их характерной современной структуры и соответствующих ограничений в качестве результата обзора предложены три измерения цифровых двойников будущего для аэрокосмического сектора, обозначенных как аэрокосмические цифровые двойники (aero-DT). К ним относятся интерактивное, стандартизационное и когнитивное измерения цифровых двойников; при их целенаправленном использовании сообщество, занимающееся исследованиями и разработками aero-DT, сможет в четыре раза повысить эффективность существующих и будущих аэрокосмических систем, а также связанных с ними процессов.