Интервью В.В. Литун, исполнительного директора Концерна R-Про
(litun.v@r-p-c.ru)
1. Виктория Валерьевна, понятие «цифровой двойник» сейчас используется очень широко – что в это понятие вкладываете вы?
Цифровой двойник производства — это высокоточный виртуальный прототип реально существующего или проектируемого производственного участка, созданный на основе цифровых технологий и данных. Он отражает физические, технологические и логистические параметры объекта в реальном времени или в режиме прогнозирования, позволяя проводить анализ, моделирование, оптимизацию и управление без вмешательства в физическую среду.
Цифровой двойник не является статичной 3D-моделью — это динамическая система, интегрированная с сенсорами, системами управления, ERP/MES и другими источниками данных, способная адаптироваться под изменения в реальном производстве.
Аспекты цифрового двойника производства
Цифровой двойник строится на трёх взаимосвязанных аспектах:
Визуальный аспект
Представляет собой геометрическую и графическую модель оборудования, помещений, транспортных путей, персонала. Визуализация позволяет наглядно оценить компоновку, выявить коллизии, проверить эргономику и безопасность. Используются технологии 3D-моделирования, BIM, VR/AR для интерактивного взаимодействия.
Пространственный аспект
Определяет физическое расположение объектов, расстояния, зоны перемещения, логистические маршруты, зоны безопасности. Учитывает ограничения по площади, высоте, доступности, требованиям пожарной и промышленной безопасности. Пространственный анализ позволяет оптимизировать потоки материалов и людей, снизить простои и риски.
Технологический аспект
Включает логику работы оборудования, последовательность операций, временные параметры, взаимодействие между станками, роботами, системами управления. Моделируются циклы обработки, простои, наладки, техническое обслуживание. Этот аспект обеспечивает функциональную точность модели и позволяет проводить имитационное моделирование технологических процессов.
Этапы создания цифрового двойника производства
Процесс создания цифрового двойника строго структурирован и включает следующие этапы:
Проектирование компонентов
Создание цифровых моделей всех элементов производства: станков, конвейеров, роботов, складских стеллажей, транспортных средств, систем управления. Каждый компонент моделируется с учётом его технических характеристик, интерфейсов и поведения.
Построение планировки
Размещение компонентов в виртуальном пространстве с соблюдением масштаба, ориентации, зон обслуживания и безопасности. Планировка проверяется на соответствие нормам и оптимальности логистических потоков.
Определение параметров взаимодействия компонентов
Настройка логики взаимодействия: передача заготовок, синхронизация операций, обмен данными между оборудованием и системами управления. Задаются временные параметры, условия запуска/остановки, приоритеты задач.
Имитационное моделирование
Запуск виртуального производства в различных сценариях: штатный режим, пиковые нагрузки, отказы оборудования, изменение номенклатуры. Моделирование позволяет выявить узкие места, рассчитать производительность, проверить устойчивость системы.
Получение аналитических данных
Сбор и анализ метрик: время цикла, коэффициент использования оборудования, простои, потребление ресурсов, загрузка персонала. На основе данных формируются рекомендации по оптимизации, прогнозируются эффекты от изменений.
Итог: на выходе — полноценная имитационная модель / цифровой двойник производства, готовая к использованию для проектирования, тестирования, обучения, мониторинга и управления.
2. Виктория Валерьевна, каково применение цифровых двойников: направления, отрасли, преимущества
Цифровые двойники находят применение на всех этапах жизненного цикла производства – от проектирования до эксплуатации и модернизации.
Основные направления применения:
Выстраивание технологических процессов
Позволяет проектировать и тестировать новые процессы до их внедрения в реальном производстве. Снижает риски ошибок, сокращает сроки запуска.
Цифровое бережливое производство (Digital Lean)
Выявление потерь (простоев, избыточных перемещений, перепроизводства) через моделирование. Внедрение принципов «точно в срок», «канбан», «5S» в цифровой среде.
Оптимизация
Поиск оптимальных параметров: количество оборудования, количество персонала, маршруты перемещения, график техобслуживания. Использование алгоритмов и сценарного анализа.
Сопровождение проекта
Отслеживание соответствия плана и факта на всех этапах реализации проекта. Возможность вносить корректировки в режиме реального времени.
Визуализация
Интерактивные 3D-панели, AR/VR-тренажёры, цифровые карты производства для менеджмента, инженеров и персонала. Упрощает коммуникацию и принятие решений.
Модернизация
Тестирование новых технологий, оборудования, роботов в виртуальной среде перед внедрением. Оценка ROI, сроков окупаемости, совместимости с существующей инфраструктурой.
Роботизация производства
Офлайн-программирование роботов, моделирование их траекторий, проверка на коллизии, синхронизация с другим оборудованием. Снижение времени наладки и простоев.
Отрасли применения:
Машиностроение и автомобилестроение
Металлургия и металлообработка
Электротехническая промышленность
Строительная индустрия и промышленное домостроение
Логистика и складское хозяйство
Пищевая и фармацевтическая промышленность
Авиа- и судостроение
Преимущества цифровых двойников:
Снижение капитальных затрат – тестирование решений в виртуальной среде до закупки оборудования.
Сокращение сроков запуска – параллельное проектирование и моделирование.
Повышение производительности – оптимизация процессов на основе данных моделирования.
Снижение рисков – предсказание сбоев, проверка устойчивости системы.
Обучение персонала – использование VR-тренажёров и симуляторов.
Цифровая преемственность – единая цифровая модель сопровождает объект от проектирования до эксплуатации.
3. Виктория Валерьевна, расскажите пожалуйста истории успеха, тех компаний, с которыми Вы работали по внедрению цифровых двойников
ПАО «КАМАЗ»
Цель: цифровая трансформация производственных процессов, внедрение цифрового инжиниринга и офлайн-программирования роботов.
Реализация:
На базе цифровых двойников были спроектированы и протестированы новые производственные линии. Использовалось ПО для имитационного моделирования, что позволило оптимизировать расположение оборудования, синхронизировать работу роботов и конвейеров. Офлайн-программирование роботов сократило время наладки.
Результат:
Сокращение простоев при запуске новых линий.
Повышение точности программирования роботов.
Ускорение вывода новых моделей на производство.
ГК «Монарх» (при участии АБ «Параметрика»)
Цель: создание цифровых двойников строительных площадок и комбинатов по производству домостроительных блоков для повышения производительности и снижения рисков.
Реализация:
Разработано отраслевое решение для цифрового инжиниринга в строительной индустрии. Цифровые двойники позволили моделировать полный цикл — от поступления сырья до отгрузки готовых блоков.
Задачи (на примере арматурного станочного парка):
Расчёт норм времени
С учётом технологических перерывов, времени на переналадку и регламентированных перерывов для отдыха (в соответствии с ТК РФ). Модель автоматически корректирует нормы при изменении условий.
Расчёт траекторий перемещений
Оптимизация маршрутов кранов, тележек, персонала. Исключение пересечений, минимизация расстояний. Повышение безопасности и скорости выполнения операций.
Безостановочная работа оборудования
Моделирование режимов работы, планирование техобслуживания, резервирование мощностей. Достижение максимальной загрузки оборудования без перегрузок.
Результат:
Рост производительности.
Снижение аварийности и простоев.
Создание масштабируемого решения для всей отрасли.
ПАО «МОСГАЗ»
Цель: внедрение робототехнических комплексов (РТК) для автоматизации опасных и трудоёмких операций.
Реализация:
Поставка специализированного ПО, цифровой инжиниринг и офлайн-программирование роботов. Цифровой двойник позволил протестировать работу РТК в условиях, максимально приближенных к реальным, включая взаимодействие с трубопроводами, арматурой, диагностическим оборудованием.
Результат:
Сокращение человеческого фактора в опасных зонах.
Повышение точности и повторяемости операций.
Ускорение ввода РТК в эксплуатацию.
АО «ДКС»
Цель: автоматизация процесса резки и сборки электротехнических шкафов с использованием РТК.
Реализация:
Поставка ПО, создание цифрового двойника участка резки, офлайн-программирование роботов. Моделирование позволило оптимизировать загрузку лазерных станков, синхронизировать работу роботов-манипуляторов и конвейерных линий.
Результат:
Снижение отходов материала.
Увеличение скорости обработки деталей.
Повышение гибкости производства под изменяющуюся номенклатуру.
4. Где можно познакомиться с Вашими решениями подробнее?
Это можно сделать, например, на отраслевых выставках, в которых мы регулярно участвуем.
Следующая выставка, где мы будем – это Российская неделя роботизации, которая пройдет в ноябре в Санкт-Петербурге. На нашем стенде можно будет прогуляться по цифровым двойникам производств и складов в виртуальной реальности, посмотреть наши решения для офлайн программирования робототехники, а также для цифрового Бережливого производства и эргономики.
Наш Международный портал «ХЕЛПИНВЕР - открой новую Россию!» выступает Информационным партнером Российской недели роботизации.
Российская неделя роботизации 2024, Санкт-Петербург / ©Rutube
