Цифровые двойники

Цифровой двойник — это виртуальная модель любых объектов, систем, процессов или людей, которая точно воспроизводит форму и действия оригинала и синхронизирована с ним. 

Цифровые двойники можно создавать несколькими способами:

• графическая 3D-модель;
• сканирование объекта с помощью 3D сканеров или специальных датчиков;
• интегрированные математические модели для инженерных расчетов;
• различные технологии визуализации — включая голограммы, AR и VR.

Зачем нужны цифровые двойники?

Цифровые двойники каких-либо вещей или пространств применяют для моделирования различных ситуаций, которые могут произойти с объектом в различных условиях. Это помогает сэкономить время и средства (например, если речь идет о сложном и дорогостоящем оборудовании) и избежать опасных ситуаций для людей, производства и окружающей среды.

С помощью цифровых двойников можно обнаружить будущие проблемы производства или оборудования до того, как они начнут работать и будут запущены в эксплуатацию. Двойники смоделируют все возможные сбои и в итоге снизят как финансовые риски, так и риски, связанные с безопасностью. Более того, можно провести тестовый запуск без существенных вложений и построить долгосрочный прогноз, что поможет повысить эффективность работы. Все это помогает компании повышать конкурентоспособность на рынке. 

Также существуют цифровые двойники людей. Их применяют как для анимации, метавселенных, моделирования цифровой одежды, так и для различных исследований. Например, первым проектом компании Dassault Systemes по созданию виртуального двойника объекта живой природы стал «Living Heart Project». Она еще в 2013 году объединила ученых, разработчиков медицинского оборудования и практикующих кардиологов. Полученные от пациентов и в результате исследований данные объединили в цифровую модель, которая позволяет симулировать процессы кровообращения, просчитывать различные варианты лечения и выбирать наиболее подходящий.

Где применяют цифровых двойников?

• Добыча и переработка полезных ископаемых
  Технология цифровых двойников помогает снижать риски при добыче и переработке нефти и газа, что положительно сказывается на безопасности сотрудников и окружающей среды, а также экономит огромные суммы. 
• Крупное производство
  Благодаря цифровым двойникам создаются детали и целые цепочки производства для моделирования виртуальных испытаний и предотвращения сбоев в работе. Корпорация Siemens использует цифровых двойников для разработки двигателей, систем коммуникаций и даже скоростных поездов.

• Энергетика
  В данной сфере цифровые двойники помогают оптимизировать работу электростанций и избежать сбоев в подаче электричества.
• ИТ-инфраструктура
  Можно смоделировать как отдельное устройство или сервис, так и целую сеть, рассчитав предельные нагрузки и продумав защиту от киберугроз.
• Строительство
  С помощью цифровых двойников можно построить модель будущего здания или целого квартала и спрогнозировать, как оно впишется в среду, выдержит климатические условия и нагрузки на несущие конструкции. При восстановлении Нотр-Дама использовали цифровой двойник собора

• Дизайн
  Виртуальные 3D-модели предметов интерьера, одежды или декора помогают представить, как будет выглядеть объект, нужно ли что-то изменить в его форме, цвете и деталях.

• Ретейл
  Цифровые двойники позволяют спрогнозировать загрузку торговых залов, перемещение клиентов и сотрудников, оптимальный уровень освещенности и температуру.
• Транспорт и логистика
  Цифровые двойники позволяют оптимизировать работу общественного транспорта, технологических служб и отрегулировать пассажиропотоки.

• Образование
  Цифровые модели помогают изучить физические объекты и процессы в виртуальной среде с использованием виртуальной, дополненной и смешанной реальности.
• Космическая отрасль
  С помощью цифровых двойников разрабатывают, тестируют и запускают космические корабли и целые программы. Цифровой двойник «Аполлона-13» в 1970 году позволил инженерам и астронавтам на Земле спасти миссию во время аварии.

• А также медицина, спорт, урбанистика, сельское хозяйство и многое другое.

У Кронштадта тоже есть цифровой двойник. В рамках ПМЭФ 2019 года МегаФон успешно продемонстрировал работающую модель управления городским пространством, объектами социальной и инженерной инфраструктуры — «Цифровой двойник» для Кронштадта.

Технология цифровых двойников развивается с каждым днем и начинает применяться во многих сферах жизни. В ближайшие годы крупные компании перейдут к дистанционному мониторингу и управлению производством через виртуальные системы. В будущем такую технологию можно будет использовать и в нашей повседневной жизни, например, управлять умным домом с помощью его цифрового двойника.

Существует цифровой двойник нашего пространства Лаборатории виртуальной моды и цифрового дизайна, созданный на интенсиве «МЕТАвселенная возможностей» от компании Junk Reality совместно с SEO Николаем Николенко. С помощью новейших технологий было отсканировано все пространство Лаборатории, которое перенесли в digital-пространство. Каждый желающий из любой точки мира может побывать у нас в гостях по ссылке: https://my.matterport.com/show/?m=3eGTpWQwXJm

В этом году в СПбГУПТД стартует новое направление магистратуры, связанное с развитием технологии цифровых двойников и их внедрения с университетом на предприятия отрасли «Цифровой дизайн промышленных объектов» совместно с Кластером Креономика. Подробнее о поступлении можно узнать https://prouniver.ru/programs/digital-design-ind-f-m/