Цифровая модель, цифровой прототип или цифровой двойник – что лежит в основе цифровизации в судостроении?

Раскрытие всей мощи цифровизации и обновление технологии цифрового двойника в мире судостроения было давней мечтой. Эволюция цифровизации в судостроении длится от первых 3D-моделей, созданных более 35 лет назад, до современной реальности с использованием интернет-вещей (loT) и инструментов больших данных, но этот процесс только набирает свои обороты. Основная цель развития этих технологий является единое решение, которое принесёт пользу всем участникам, работающих с судном на всём его жизненном цикле: от эскизного проекта до обслуживания оборудования на судне, его модернизации или утилизации.

Большое количество концепций и предложений на рынке затрудняет понимание того, где находятся границы цифровизации . Идёте ли Вы в ногу со временем внедрив современный САПР или купив очки дополненной реальности и снабдив планшетом каждого человека на строительной площадке?

Чтобы ответить на этот вопрос и подобрать для себя идеальное решение стоит посмотреть на происхождение и различие между цифровой моделью, цифровым прототипом и цифровым двойником.

Цифровая модель

САПР традиционно используется для создания цифровой модели, представления концептуальной идеи, детального проектирования судна в цифровой среде, а также для создания производственной и конструкторской документации. Это идеальный способ для оценки вариантов проектирования, выполнения расчётов затрат и возможностей эксплуатации без необходимости делать это с физическим объектом.

Смоделировав оборудование, строительные элементы и трубопроводные системы, проверив 3D-макет на готовность к монтажу, оценив затраты до начала работ в цехах и на строительных площадках - в этом процессе информация течет от цифровой модели к физическому объекту в одном направлении.

Цифровая модель может быть упрощенным представлением или детализированной моделью 1 к 1, содержащей значительное количество метаданных. Обычно назначение такой модели определяет используемые инструменты и уровень детализации. Для проектирования диаграмм P&I или расчетов и оценки устойчивости достаточно даже 2D-представления, поскольку на данном этапе проекта детали 3D-объектов не важны. В этих случаях назначение цифровой модели определяет уровень точности. Как правило, для САПР-моделей это означает упрощенную 3D-модель эскизного проекта, которая в дальнейшем используется для рабочего проектирования и выпуска производственной документации.

Цифровой прототип

Цифровой прототип (или же цифровая тень) объекта имеет весьма специфическое применение. Данная концепция используется уже с готовыми объектами, например с применением данных лазерного сканирования (прим. CADMATIC Laser Scan modeler) для модернизации или реконструкции объекта.

В этом случае поток информации идёт от физического объекта к его цифровому представлению. Поскольку физические объекты содержат большое количество деталей, часто цифровой прототип нуждается в упрощении. Классическим примером может служить труба с изоляцией. В данном случае человеческое участие будет необходимым для распознавания правильного контура объекта для цифровой 3D-модели. Кроме того, метаданные обычно скрыты. Основываясь только на физической форме объектов, невозможно определить идентификаторы объектов или соответствующие инструкции по установке.

Цифровой двойник

Цифровой двойник разрабатывается на основе цифровой модели или цифрового прототипа. Простой сценарий – когда цифровая модель создаётся на базовой стадии проектирования, далее развивается в рабочем проектировании и используется для предоставления необходимой информации для строительства, что в итоге поддерживает и облегчает производственные процессы физического объекта, такого как судно.

Как только проект будет построен и завершен, цифровая модель может быть отброшена или может быть использована в дальнейшем для управления активами в качестве цифрового двойника. Это позволяет, во-первых, мониторить состояние объекта в режиме реального времени при помощи специальных датчиков-трекинг системы. Во-вторых, на таком двойнике можно моделировать различные производственные ситуации, чтобы проверить, как поведет себя оборудование в тех или иных условиях, и в-третьих, проводить обучение или переподготовку персонала. Диапазон вариантов использования этой технологии значительно варьируется от проектов технического обслуживания и модернизации до конкретных случаев моделирования сценариев чрезвычайных ситуаций или обучения персонала.

По некоторым подсчётам, цифровые двойники позволяют производственным и эксплуатирующим компаниям сэкономить от 5% до 20% капитальных затрат. Остаётся вопрос: что при такой инвестиционной привлекательности останавливает отрасль от цифрового бума?

В промышленных проектах различным группам заинтересованных сторон требуются различные области сосредоточения информации. То, что является существенным и критичным для проектировщиков, не имеет отношения к техническому обслуживанию или другим функциям. Поэтому на сегодняшний день главной задачей является не техническое внедрение цифровых двойников, а создание концепции применения и достижение согласованности работы всех проектных групп пользователей. В таких условиях для поставщиков программного обеспечения возникает задача в совместной разработке концепции работы цифрового двойника и поддержке своего клиента от первого пилотного проекта до получения первых ощутимых результатов. Именно по такой модели сотрудничества CADMATIC улучшает бизнес своих клиентов уже больше тридцати лет.

CADMATIC eShare – ключевой шаг к цифровизации!

С наступлением третьего десятилетия передовые компании отрасли осознают, что концепция и технология цифрового двойника уже является не просто трендом, а требованием рынка для устойчивого развития и роста их компаний. Флагманский продукт CADMATIC eShare меняет подход проектных и судостроительных компаний к использованию инженерных, производственных и эксплуатационных данных. Мощный инструмент eShare гарантирует оперативное принятие безошибочных решений. Выведите свои проекты на новый уровень обеспечив доступ к актуальной информации всех участников проекта по всему миру.

Центральные преимущества:

  • Единый портал для доступа ко всем данным – облегченный поиск, визуализация и связь данных по проекту;
  • Облегчение процесса контроля за реализацией проекта путем визуализации статусов работ на всех этапах жизненного цикла;
  • Полный контроль над конфиденциальной информацией: никаких перемещений данных или облачных хранилищ. Эффективная поддержка доступна всегда, когда это необходимо;
  • Независимость от конкретного вендора. Портал позволяет легко объединить всех участников проекта, использующих различные программы для проектирования и другие системы;
  • Идеальное решение, отвечающее всем нуждам судостроительной промышленности.