Глобалният пазар на виртуални двойници може да нараства средно с по около 30% между 2023 г. и 2027 г., според IoT Analytics (снимка: CC0 Public Domain)
Пазарът на цифрови близнаци ще се разраства с около 30% средногодишно между 2023 г. и 2027 г. 29% от производствените компании по света вече са приложили – напълно или частично – своите стратегии за цифрови близнаци. Освен това обявите за работа, свързани с цифрови близнаци, са се увеличили с 11% в сравнение с октомври 2021 г., според Доклада за пазара на цифрови близнаци 2023–2027 г. на IoT Analytics.
Делът на компаниите, които не обмислят внедряването на цифровите близнаци, изглежда е намалял до 9% през 2023 г., бележейки спад от 33,6% през 2020 г.
Моментна снимка на пазара на цифрови близнаци
Близо третина от глобалните производствени компании са въвели напълно или частично свои стратегии за цифрови близнаци, отбелязвайки забележимо увеличение от 20% през 2020 г., сочи докладът на IoT Analytics за пазара на цифрови близнаци 2023–2027 г.
Подкрепяйки тази тенденция, анализът на обявите за работа в SimplyHired предполага нарастващо търсене на експертен опит в областта на цифровите близнаци. Публикациите, в които се споменава „дигитален близнак“, са се увеличили с 11% към октомври 2023 г. в сравнение с две години по-рано., докато свободните места за повечето други технологични направления са намалели през същия период от време, според доклада. Трябва да се отбележи, че сред 60-те набора от умения, свързани с технологиите, уменията, свързани с дигиталните близнаци, търпят един от най-значимите растежи.
Въз основа на тези наблюдения и допълнителни анализи в доклада, прогнозата на анализаторите е, че глобалният пазар на цифрови близнаци може да нараства средно с по около 30% между 2023 г. и 2027 г.
На фона на този растящ пазар докладът отбелязва няколко тенденции, които спомагат за насърчаване на напредъка и приемането на цифрови близнаци. Най-важните сред тях са:
- Дигитални близнаци, внедрени за постигане на целите за устойчивост,
- Цифрови близнаци, използвани като виртуални сензори в сложни условия,
- Партньорства между облачни хиперскалери и специалисти по OT и симулации,
- Инициативи, насърчаващи оперативната съвместимост на цифрови близнаци в многостранни системи.
„Окуражаващо е да видим, че – тъй като опасенията за потенциална рецесия избледняват – акцентът върху устойчивостта остава силен. Изкуственият разум, особено генеративният AI, се очертава като доминираща тема на 2023 г.,“ казва Кнуд Ласе Лует, главен изпълнителен директор на IoT Analytics. „Става очевидно, че генеративният AI не е просто поредната отминаваща тенденция като блокчейн или метапространството. Главните изпълнителни директори трябва да предприемат решителни действия сега, за да бъдат в челните редици на тази технологична революция.“
„Засилването на дискусиите около AI стратегиите и AI чиповете през третото тримесечие на 2023 г. е ясен индикатор, че бизнесите преминават отвъд „какво“ и „защо“ на AI – към „как“. Изпълнителните директори сега се борят с логистичните предизвикателства на интегрирането на AI в техните съществуващи инфраструктури и това е мястото, където започва истинската трансформация,“ коментира Филип Вегнер, главен анализатор в IoT Analytics.
Дигитални близнаци за постигане на целите за устойчивост
Устойчивостта е обсъждана в приблизително 21% от скорошните анонси на финансови резултати на големите компании. Това остава постоянна тема през 2023 г. Тя се съчетава с анализа от доклада, че преследването на целите за устойчивост е попътен макрофактор за пазара на цифрови близнаци.
За да постигнат целите си за устойчивост, много компании проучват именно цифровите близнаци. Благодарение на способността си да симулират условия в реалния свят и да предоставят информация в реално време, организациите могат да оптимизират използването на ресурсите, намалявайки въглеродните емисии и подобрявайки мрежите за доставки и транспорт.
Според доклада за цифровите близнаци на Capgemini Research Institute за 2022 г., 57% от организациите смятат, че един от ключовите двигатели за техните инвестиции в цифрови близнаци е подобряването на тяхната устойчивост. Наред с това 51% са съгласни, че дигиталните реплики биха помогнали за постигане на целите на съответната организация за екологична устойчивост.
„Дигиталните решения осигуряват видимостта, анализа и изводите, необходими за справяне с предизвикателствата, присъщи на целите за устойчивост. Стратегията за дигитален близнак като част от цялостния план за дигитализация може да бъде решаваща възможност за индустриите с интензивно използване на активи и трябва да обхваща целия жизнен цикъл на активите, процеса и веригата на стойността, от проектирането и операциите през поддръжката и стратегическото бизнес планиране,“ посочва един бивш вицепрезидент на фирма-доставчик на индустриална автоматизация.
Цифрови близнаци като виртуални сензори в сложни условия
Виртуалните сензори приближават данни, които иначе не могат да бъдат получени чрез физически сензори, често поради факта, че физическите сензори са непрактични, скъпи или опасни за използване в конкретния сценарий. Сега компаниите изграждат цифрови близнаци, за да моделират своя хардуер и да изчисляват данни въз основа на други условия. Това не само позволява събирането на данни от сложно оборудване, но и позволява на операторите да проследяват работата на оборудването и да предвиждат рутинна поддръжка и прекъсвания.
Като пример анализаторите посочват приложенията с големи двигатели, които изпомпват огромни обеми газ, масло или други химикали .При тях операторите трябва да наблюдават температурите на двигателите – особено ако машините са с висока мощност и се стартират многократно. Ако двигателят е твърде горещ по време на рестартиране, компонентите могат да причинят сериозна повреда. За съжаление използването на директен, физически сензор в двигателя често е непрактично. Затова операторите трябва да работят от предполагаемото време, необходимо на двигателя да се охлади (с допълнително време за предпазен буфер). Това означава, че двигателите могат да останат в покой повече от необходимото, което оказва влияние върху ефективността и приходите.
За да се справи с този проблем, една от големите компании-производителки на подобно оборудване е разработила прототип на виртуален сензор, базиран на цифров близнак. Той предлага симулация на това как би работил физически сензор, ако беше възможно да се инсталира в двигател. Използвайки AR хедсет, операторите могат да видят симулация на двигателя и неговияте компоненти с демонстратор, насложен „отгоре“, за да могат да видят температурата на двигателя.
Хиперскейлърите и виртуалните симулации
През последните няколко години облачни хиперскейлъри като AWS и Microsoft Azure въведоха платформи за цифрови близнаци, които позволяват свързване на различни източници на данни и изграждане на топология на виртуалните двойници. Въпреки това тези компании осъзнават, че не могат сами да доставят цялостни решения за цифрови близнаци. Затова те си партнират с OT и компании за симулации, за да добавят нови възможности към своите мрежи.
OT компаниите предоставят възможности за индустриално управление на данни и връзки към милиони местни физически активи. Като си партнират с хиперскейлърите, OT компаниите могат да достигнат до по-широка аудитория, търсеща решения за дигитална трансформация, като предлагат типични облачни предимства като съхранение и изчислителна мощност.
Инициативи за оперативна съвместимост на цифрови близнаци между системи от различни доставчици
Споразумението относно стандартите за интеграция между различните доставчици на технологии за цифрови близнаци е от решаващо значение за изграждането на междусистемни цифрови близнаци. Разчитайки на стандарти, производителите могат да предложат услуги, които могат да бъдат приложени в уникални ситуации с други технологии и софтуер за цифрови двойници.
Тук се очертават няколко стъпки, за да се отговори на въпросната нужда:
- Plattform Industrie 4.0 и CESMII: Plattform Industrie 4.0 и Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute (CESMII) си партнират, за да установят стандарти за производителите в Германия и Съединените щати, за да направят възможна по-добрата интелигентна, устойчива конкуренция. Партньорството адресира подобни предизвикателства, свързани с Industry 4.0 и Smart Manufacturing.
- DTC – рамка за оперативна съвместимост на цифрови близнаци: Консорциумът Digital Twin Consortium (DTC), съвместно партньорство на експерти от промишлеността, академичните среди и правителствата, формира Рамка за оперативна съвместимост на системите за цифрови близнаци, за да „обедини зараждаща се екосистема от високостойностни услуги от множество доставчици, които могат безпроблемно да се „включат“ в многоизмерна, оперативно съвместима мрежа от системи.“
- DTC и IDTA: DTC и Industrial Digital Twin Association (IDTA) обявиха споразумение за съвместно сътрудничество по изискванията за стандартизация, което позволява оперативна съвместимост. Това се постига чрез дискусии, съгласуване на работата в хоризонтални равнини и сътрудничество по проекти с отворен код, както и референтни реализации.
- Сътрудничество на DTC и OPC Foundation: DTC и OPC Foundation обявиха споразумение за съвместна работа за „ускоряване на разработването и приемането на технологиите, правещи възможни цифрови близнаци“. Целта е насърчаване на стандарти за оперативна съвместимост и процеси за напредък в използването на цифрови близнаци в производството в множество индустрии.
Съображения за потребителите на цифрови близнаци
Има три въпроса, които трябва да си зададат организациите, планиращи внедряване на цифрови близнаци, въз основа на резултатите от изследването, според IoT Analytics:
- Готовност на инфраструктурата: имаме ли необходимата инфраструктура и ресурси, за да подпомогнем внедряването и ефективното използване на цифрови близнаци? Ако не, какви инвестиции са необходими?
- Интегриране на данни: колко съвместими са нашите настоящи източници на данни и системи с технологиите за цифрови близнаци, особено по отношение на сензорните данни (както физически, така и виртуални/меки)?
- Оперативна съвместимост: тъй като използваме множество софтуерни решения в нашите дейности, колко важна е оперативната съвместимост между технологиите за цифрови близнаци и нашите съществуващи системи?