Коммуникационные возможности будущих мехатронных систем

В продолжении разговора о цифровых двойниках сложных мехатронных систем, рассмотрим более детально вопрос коммуникационных возможностей будущих мехатронных систем. На рисунке показана более развёрнутая структура таких систем, дополненных возможностями открытой сети по сравнению с инфраструктурой VDI[i]. Эта принципиальная структура была разработана в рамках немецкого проекта BMBF Industrie 4.0 mecPro[ii]. В этом проекте, для того чтобы подчеркнуть важность кибер-возможностей для мехатронных систем следующего поколения, используется термин «кибертроника». Кибертроника, как усеченный вариант термина «кибер-мехатроника», использовался, для того чтобы подчеркнуть, что в контексте функциональности системы в целом, рассмотрение аппаратной составляющей остается актуальным. Все это говорит о том, что значение моделирования как метода, позволяющего справиться со сложностью системы и связать разные дисциплины, будет еще больше возрастать.

С одной стороны, требования к развитию будущих мехатронных систем возрастают, а с другой, развитие методов моделирования приводит к значительному прогрессу в освоении сложных систем на этапах проектирования и эксплуатации. В настоящее время в промышленном секторе и в технических компаниях моделирование по-прежнему считается инструментом для отделов исследований и разработок. В дополнение к более традиционным вычислениям, например, в многодисциплинарном моделировании, появляются такие аспекты, как «коммуникация посредством моделирования» и «виртуальный опыт», причем такие приложения применяются на разных этапах разработки.

Следующий тренд в моделировании – расширение сферы его применения на более поздние этапы жизненного цикла, как расширение функциональности основного продукта/системы (например, моделирование поставки перед непосредственной поставкой реального продукта или поддержка процесса эксплуатации)[iii].

Таким образом, промышленное применение является ключевым видением реализации концепции цифрового двойника. Она включает в себя упрощение процесса моделирования, простоту использования, рабочие процессы моделирования и плавную интеграцию моделирования на всех этапах жизненного цикла продукта, включая поддержку в процессе эксплуатации.

Более глубокое понимание устройства мехатронных систем, выработанное в рамках немецкого проекта BMBF Индустрия 4.0 mecPro.
Более глубокое понимание устройства мехатронных систем, выработанное в рамках немецкого проекта BMBF Индустрия 4.0 mecPro.

[i] VDI-Richtlinie 2206 (2004) Entwicklungsmethodik fьr mechatronische Systeme.

[ii] BMBF Project mecPro2 (2013). www.mecpro.de.

[iii] Rosen R, von Wichert G, Lo G, Bettenhausen K (2015) About the importance of autonomy

and digital twins for the future of manufacturing. In: 15th IFAC symposium on information

control problems in manufacturing, Ottawa, 11–13 May 2015.