Разработка цифровых двойников для производственных предприятий

Аннотация

      В статье представлен новый подход к разработке цифровых двойников производственных предприятий на основе методов имитационного моделирования. Описана концепция цифрового двойника как интегрированной системы, агрегирующей имитационные модели, базы данных, интеллектуальные программные модули класса генетических оптимизационных алгоритмов, подсистемы интеллектуального анализа данных (data mining) и др. Представлены примеры имитационных моделей различных производственных предприятий, в частности, типового сборочного цеха и типового добывающего предприятия. Первое предприятие осуществляет деятельность по сбору продукции из отдельных комплектующих со своими индивидуальными характеристиками. Для описания поведения подобного предприятия используются методы агентного и дискретно-событийного моделирования. Второе предприятие осуществляет добычу углеводородного сырья на имеющихся месторождениях с индивидуальными характеристиками. Разработанные укрупненные имитационные модели интегрированы с предметно-ориентированной базой данных и оптимизационными модулями, позволяющими управлять технологическими и ресурсными характеристиками соответствующих производственных предприятий. Разработка данных моделей была выполнена с использованием систем имитационного моделирования AnyLogic и Powersim, поддерживающих методы агентного моделирования и системной динамики. Продемонстрирована возможность создания цифровых двойников для производственных предприятий с использованием современных средств имитационного моделирования.