Что такое технология цифровых близнецов?

Что бы вы сделали, если бы у вас была ваша копия? Цифровой двойник, идентичный вам во всех отношениях, в точном цифровом отображении вашего дома, рабочего места, района или города? Еще лучше: что, если бы ваша цифровая версия — ваш цифровой двойник — была невосприимчива к травмам, боли или смущению? Уму непостижимо, какие возможности открываются. Достаточно сказать, что вы, вероятно, смогли бы принимать решения самостоятельно с гораздо большей уверенностью в результате.

Источник McKinsey Digital

В бизнесе такая повышенная степень уверенности чрезвычайно ценна, и появляющиеся цифровые двойники могут помочь ее обеспечить.

Проще говоря, цифровой двойник – это виртуальная копия физического объекта, человека или процесса, которую можно использовать для имитации его поведения, чтобы лучше понять, как это работает в реальной жизни. Цифровые двойники связаны с реальными источниками данных из окружающей среды, что означает, что twin обновляется в режиме реального времени, отражая исходную версию. Цифровые двойники также включают в себя уровень поведенческих анализов и визуализаций, полученных на основе данных. Будучи взаимосвязанными в рамках одной системы, цифровые двойники могут создавать цифровую и часто захватывающую среду, которая воспроизводит и связывает все аспекты организации для оптимизации моделирования, планирования сценариев и принятия решений.

Лидеры по разработке креативных продуктов проявляют все больший энтузиазм к цифровым двойникам. Анализ McKinsey показывает, что мировой рынок технологий цифровых двойников будет расти примерно на 60 процентов ежегодно в течение следующих пяти лет, достигнув 73,5 миллиарда долларов к 2027 году.

Каковы различные типы технологий цифровых двойников?

Существует несколько различных типов цифровых двойников. Во-первых, существует продукт-двойник, который является представлением продукта. Этот цифровой двойник может включать продукты на различных этапах жизненного цикла, от первоначального концептуального проектирования и инжиниринга до полной функциональности — это означает, что вы получаете оперативные данные о продукте в режиме реального времени, как будто он находится в эксплуатации.

Другой тип цифровых двойников – это двойники данных. У вас, вероятно, уже есть отличный пример двойника данных в вашем кармане: Карты Google – это цифровой двойник поверхности Земли. Она связывает данные о трафике в режиме реального времени, чтобы помочь вам оптимизировать поездки на работу.

К другим типам близнецов относятся системные близнецы, которые моделируют взаимодействие между физическими и цифровыми процессами, включая производственные процессы, сквозное управление цепочкой поставок, операции магазина и поездки клиентов. И, наконец, инфраструктурные двойники представляют собой физическую инфраструктуру, такую как шоссе, здание или даже стадион.

Цифровые двойники обладают потенциалом для обеспечения более гибких и устойчивых операций. И их потенциал не упускается из виду генеральными директорами: исследование McKinsey показывает, что 70 процентов технологических руководителей C-suite на крупных предприятиях уже изучают цифровые двойники и инвестируют в них.

Каковы три аспекта цифрового двойника продукта?

Продукты digital twins можно охарактеризовать по трем ключевым параметрам:

используемый уровень моделирования и сложности данных
физический охват технологии двойников
части цепочки создания стоимости, которые включает в себя двойник, будь то на этапе проектирования, производства или обслуживания

Путешествие организации с цифровым двойником включает в себя каждое из этих измерений. Проект цифрового двойника может начинаться с одного критически важного компонента, а затем расширяться до целого продукта по мере роста зрелости цифрового двойника компании.

Что такое цифровой двойник цепочки поставок?

Поддержание цепочек поставок является главным приоритетом для всех организаций. Анализ McKinsey показывает, что сбои в цепочках поставок обходятся в среднем в 45 процентов годовой денежной прибыли. Организации осознают риск: по оценкам, 86 процентов недавно опрошенных компаний инвестируют в трансформацию цепочки поставок в ответ на сбои в работе отрасли.

В цепочках поставок с поддержкой цифровых технологий используются цифровые двойники и технологии искусственного интеллекта для оптимизации и повышения эффективности. Они собирают данные со всех аспектов деятельности организации и моделируют данные, имитируя физические активы, людей и процессы. Опираясь на информацию, полученную от двойника, руководители организации могут свободно экспериментировать, повышать скорость принятия решений до 90 процентов и более.

Опрошенные нами компании с самыми высокими показателями эффективности уже знают о преимуществах этой технологии: среди компаний, инвестирующих в нарушение цепочки поставок, цифровые двойники входят в тройку основных инвестиционных приоритетов.

Каковы некоторые другие виды цифровых двойников и какую ценность они могут принести организации?

В целом, цифровые двойники могут повысить ценность всей организации, повышая наглядность результатов работы в режиме реального времени и прогнозируемых показателей, одновременно высмеивая и оптимизируя разработку продукта, операции, взаимоотношения с клиентами и многое другое.

В частности, двойники данных обеспечивают наглядность операций, прибыльности и точек соприкосновения с клиентами. Data twins могут улучшить процесс принятия решений, предоставляя информацию в режиме реального времени о текущих запасах, поездках клиентов и подборе персонала. Data twins также могут помочь организациям соблюдать все более распространенные правила, требующие прозрачности в поиске поставщиков, особенно в сфере здравоохранения, высоких технологий и государственного управления.

Системы-двойники помогают оптимизировать затраты, увеличить пропускную способность, улучшить качество обслуживания клиентов и повысить устойчивость к потрясениям спроса и предложения. По опыту McKinsey, компании сократили транспортные расходы и рабочую силу на целых 10 процентов, одновременно повысив потребительские ожидания — что позволяет организациям более надежно выполнять свои обещания клиентам — на 20 процентов. В то же время цифровые двойники помогают повысить отказоустойчивость за счет создания сетей, которые работают в различных сценариях спроса и предложения.

Цифровые близнецы для клиентов также могут принести значительную пользу, в частности, увеличить объем продаж и улучшить качество обслуживания клиентов. По опыту McKinsey, организации добились увеличения доходов на целых 10 процентов за счет разработки цифровых двойников своих клиентов, позволяющих этим клиентам полностью взаимодействовать и погрузиться в продукт компании. Mercedes-Benz (ранее Daimler), например, разработала клиентские двойники, которые позволяют клиентам проводить “тест-драйв” автомобиля, даже не садясь за руль.

Цифровые двойники продуктов могут значительно сократить время вывода на рынок. Беседы со старшими руководителями НИОКР показывают, что цифровые двойники позволили некоторым пользователям сократить время разработки на до 50 процентов, попутно снизив затраты. Цифровые двойники продуктов позволяют выполнять быстрые итерации и оптимизацию дизайна продукта — гораздо быстрее, чем физическое тестирование каждого отдельного прототипа. Более того, эти цифровые двойники могут привести к значительному повышению качества продукции. Моделируя продукт на протяжении всего производственного процесса, можно выявить недостатки в дизайне гораздо раньше. (“Компании, которые первыми используют [двойников цифрового производства], – говорит старший советник McKinsey Уилл Ропер, – действительно встряхнут рынки, на которых они работают”.) И, наконец, зеркально отображая продукт в процессе эксплуатации, можно создать единый источник достоверной информации о том, как функционирует дизайн, позволяющий вносить корректировки или редизайн в режиме реального времени.

Какие организации уже используют цифровых двойников?

Ключевым элементом, необходимым организации для внедрения цифровых двойников, является цифровая зрелость. По сути, это означает данные: высококачественную инфраструктуру передачи данных, которая обеспечивает получение надежных данных как из тестовых, так и из реальных сред, а также специалистов, необходимых для создания и обслуживания этой инфраструктуры.

Лидируют организации передовых отраслей: данные нашего опроса показывают, что почти 75 процентов компаний уже внедрили технологии цифровых двойников, достигшие по крайней мере среднего уровня сложности. К ним относятся организации из различных отраслей промышленности, от автомобильной, аэрокосмической и оборонной до технологий розничной торговли и потребительских товаров. Компании, занимающиеся логистикой, инфраструктурой и энергетикой, скорее всего, разрабатывают свои первые концепции цифровых двойников.

Как компании используют технологию digital-twin?

Интерес к цифровым двойникам в сочетании с быстрым развитием вспомогательных технологий стимулирует рыночные оценки инвестиций в цифровые двойники в размере более 48 миллиардов долларов к 2026 году. Мы уже наблюдаем некоторые продвинутые реализации:

Команда Эмирейтс в Новой Зеландии. Цифровой двойник условий плавания, лодок и членов экипажа позволяет команде Эмирейтс в Новой Зеландии тестировать конструкции лодок, фактически не создавая их. Это позволило команде champion sailing оценить тысячи, а не просто сотни конструкций судов на подводных крыльях.
Anheuser-Busch InBev. Цифровой двойник пивоварения и цепочки поставок позволяет пивоварам регулировать затраты в зависимости от активных условий и может автоматически компенсировать производственные узкие места (например, когда чаны заполнены).
SoFi Stadium. Для оптимизации управления стадионом и операций цифровой двойник объединяет несколько источников данных, включая информацию о структуре стадиона и данные о футболе в режиме реального времени.
Космические силы. Это подразделение Вооруженных сил США создает цифрового двойника космоса, включая копии внеземных тел и спутников.
SpaceX. Цифровой двойник космического корабля-капсулы Dragon компании SpaceX позволяет операторам отслеживать и корректировать траектории, нагрузки и двигательные установки с целью обеспечения максимальной безопасности и надежности при транспортировке.

Можно ли сочетать технологию цифровых близнецов с генеративным искусственным интеллектом?

Генеративный ИИ (gen AI) и цифровые близнецы могут использоваться симбиотически. Со своей стороны, ИИ нового поколения может структурировать входные данные и синтезировать выходные данные цифровых двойников, а цифровые двойники могут обеспечить надежную среду тестирования и обучения для ИИ нового поколения. Объединив эти две технологии, организации могут достичь в геометрической прогрессии большего, чем они могли бы достичь, используя только одну.

В частности, организации могут назначать модели большого языка (LLM) для создания кода для цифрового двойника, используя платформу разработки программного обеспечения, такую как GitHub. Прототип цифрового двойника, созданный LLMs, может послужить отправной точкой для разработчиков в проектах по созданию цифровых двойников и даже в отраслях промышленности. LLM также могут помочь цифровым близнецам, когда они уже работают, обрабатывая и передавая данные, необходимые для работы цифровых близнецов.

Как цифровые двойники могут повлиять на экологическую устойчивость организации?

Цифровые двойники могут быть особенно полезны в улучшении усилий по обеспечению устойчивого развития. Цифровые двойники продуктов могут помочь организациям сократить количество материалов, используемых при разработке продукта, а также улучшить отслеживаемость продукта для сокращения отходов, наносимых окружающей среде. Производители бытовой электроники добились значительных улучшений в области устойчивого развития, используя цифровые двойники, что позволило сократить количество отходов на примерно 20 процентов. Цифровые двойники в цепочке поставок могут помочь организациям сбалансировать затраты и скорость с повышением устойчивости. Двойники данных могут дать организациям больше информации об устойчивости поставщиков в сфере добычи.

С какими проблемами сталкиваются организации при разработке цифровых двойников?

Цифровые близнецы требуют новых способов работы, как в рамках функций R & D, так и за их пределами. Это означает, что успешная программа digital-twin – это попытка управления изменениями, требующая поддержки высшего руководства и сильной команды по управлению проектами.

Чтобы преодолеть потенциальные препятствия, компании могут применить поэтапный подход к внедрению цифровых двойников:

Этап конкурентной разведки и определения масштаба. Сначала организация определяет решения-цифровые двойники, доступные в ее секторе, и оценивает потенциальную ценность каждого типа. Организация также может разработать основу для преобразования своих цифровых двойников.
Этап проектирования архитектуры и определения стека программного обеспечения. Здесь организация определяет конкретные программные компоненты, взаимосвязи и интерфейсы, которые ей понадобятся для достижения целей цифрового двойника. Она также решает, будут ли эти компоненты разрабатываться собственными силами или внешними.
Этап разработки программного обеспечения – достижение совершенства. Заключительный этап перед запуском – это этап, на котором организация разрабатывает процессы и возможности, необходимые для запуска своей платформы цифровых двойников.