Цифровая нить

Цифровая нить , также известная как цифровая цепочка, ^{[ 1 ]} определяется как «использование цифровых инструментов и представлений для проектирования, оценки и управления жизненным циклом». ^{[ 2 ]} Это архитектура, управляемая данными, которая связывает данные, собранные в течение жизненного цикла продукта из всех задействованных и распределенных производственных систем. ^{[ 3 ]} Эти данные могут поступать на любом этапе жизненного цикла продукта , его транспортировки или цепочки поставок . ^{[ 3 ]} Цифровой поток «обеспечивает сбор, передачу и обмен данными и информацией между системами на протяжении всего жизненного цикла продукта», что позволяет принимать решения в реальном времени, собирать данные и выполнять итерацию продукта. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Термин «цифровая нить» впервые был использован в отчете Global Horizons 2013 Целевой группой ВВС США по глобальному научному и технологическому видению. ^{[ 2 ]} Цифровая нить была дополнительно усовершенствована в 2018 году Сингхом и Уиллкоксом из Массачусетского технологического института в их статье под названием «Инжиниринг с использованием цифровой нити». ^{[ 5 ]} В этой научной статье термин «цифровой поток» определяется как «архитектура, управляемая данными, которая связывает воедино информацию, полученную на протяжении всего жизненного цикла продукта, и должна быть основной или авторитетной платформой данных и связи для продуктов компании в любой момент времени». " ^{[ 6 ]}

Цифровой поток позволяет «интегрировать данные в одну платформу, обеспечивая беспрепятственное использование и легкий доступ ко всем данным». ^{[ 7 ]}

Приложения

Цифровой двойник

Национальные лаборатории Айдахо описывают Digital Twin как «объединение интегрированных и связанных данных, датчиков и приборов, искусственного интеллекта и онлайн-мониторинга в единое целое». ^{[ 8 ]}

Это важнейшая возможность системного проектирования на основе моделей (MBSE) и основа цифрового двойника , который определяется как «цифровая копия физического объекта». ^{[ 9 ]} Фактически, цифровой поток был впервые описан как связанный с цифровым двойником в отчете Global Horizons 2013. ^{[ 2 ]} Цифровой поток — это средство сбора данных для использования при разработке цифрового двойника ; «некоторые утверждают, что [цифровой поток] является основой приложений цифровых двойников». ^{[ 10 ]} «Платформы цифровых потоков могут собирать данные из разных систем, стандартизировать их и обеспечивать плавную связь между физическим процессом или продуктом и цифровым двойником». ^{[ 11 ]} Термин «цифровая нить» также используется для описания возможности отслеживания цифрового двойника до требований, деталей и систем управления, составляющих физический актив. ^{[ 12 ]}

Хотя цифровой поток и цифровой двойник «время от времени понимаются как синонимы… это не то же самое, что цифровой двойник, полагающийся на данные в реальном времени от своего физического аналога». ^{[ 9 ]} «Короче говоря, цифровая нить описывает процесс, а цифровой двойник символизирует технологию». ^{[ 4 ]} «По сравнению с цифровым двойником, цифровой поток может поддерживать принятие решений, разрабатывая и регулируя взаимодействие и обработку данных вместо высокоточных системных моделей». ^{[ 1 ]}

Цифровой поток обеспечивает создание цифрового двойника , гарантируя, что входящие данные будут единообразными и легко доступными через три основные цепочки данных: ^{[ 7 ]}

Цепочка инноваций в продуктах . Проекты продуктов, процессы и поток проектирования включены в цифровой поток. ^{[ 7 ]}
Цепочка создания стоимости предприятия . Информация о поставщиках, данные о материалах и производственные процессы включены в цифровой поток. ^{[ 7 ]}
Цепочка полевого и сервисного обслуживания : руководства по техническому обслуживанию и наличие запчастей включены в цифровую цепочку. ^{[ 7 ]}

Включение цифрового двойника может привести к накоплению петабайт данных. ^{[ 13 ]} и «требуют использования весьма сложных инструментов и программного обеспечения». ^{[ 13 ]}

Инструменты

ДипЛинкс

«DeepLynx — это онтологическое хранилище данных с поддержкой данных временных рядов ». Первоначально он был создан Джоном Даррингтоном и Кристофером Риттером для решения задач интеграции и складирования инструментов модельно-ориентированного системного проектирования (MBSE), а затем был развит для обеспечения поддержки цифровых двойников .

Интернет вещей

Ключевым аспектом цифрового потока является Интернет вещей , чьи «киберфизические системы, датчики и так называемые интеллектуальные устройства» являются важным источником данных, необходимых для цифрового потока. ^{[ 4 ]} «Способность собирать огромные объемы данных благодаря повсеместному распространению датчиков также способствует появлению других ключевых технологий», таких как анализ больших данных , искусственный интеллект и облачные вычисления . ^{[ 4 ]} «Таким образом, данные, собранные с помощью технологий Интернета вещей, составляют основу передовых имитационных моделей, которые, по сути, являются источником существования парадигмы цифровых двойников и, следовательно, также неотъемлемой частью более широкого цифрового потока». ^{[ 4 ]}

Умное производство

Аналитика больших данных и искусственный интеллект, используемые в сочетании с Digital Thread, становятся все более востребованными в интеллектуальных производственных приложениях. ^{[ 4 ]} Аналитика больших данных является «необходимым условием для управления высокой изменчивостью» ^{[ 4 ]} данные интеллектуальных производственных процессов, собранные с помощью цифровых потоков. Искусственный интеллект можно обучить, используя эти данные, для создания «автономно самосовершенствующихся производственных процессов [14] и облегчения принятия организационных решений». ^{[ 4 ]} «Парадигма цифровых потоков не только приводит к накоплению и обработке огромных объемов данных, но также формируется на основе аналитических результатов, которые обеспечивают обе технологии». ^{[ 4 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Боннар, Ренан; Аскоэ, Жан-Ив; Моньоль, Паскаль; Страуд, Ян (2 ноября 2018 г.). «Цифровая резьба STEP-NC для аддитивного производства: модель данных, реализация и валидация» . Международный журнал компьютерно-интегрированного производства . 31 (11): 1141–1160. дои : 10.1080/0951192X.2018.1509130 . ISSN 0951-192Х . S2CID 205631104 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Глобальное видение науки и технологий ВВС США, Целевая группа. «Итоговый отчет «Глобальные горизонты»» . Цифровая библиотека национальной безопасности . Архивировано из оригинала 30 сентября 2021 г. Проверено 6 июня 2022 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ян, Бо; Ван, Шилун; Ли, Ши; Би, Фэнъян (март 2023 г.). «Композиция проактивных и реактивных услуг на основе цифровых потоков для облачного производства» . Транзакции IEEE по промышленной информатике . 19 (3): 2952–2962. дои : 10.1109/TII.2022.3171338 . ISSN 1551-3203 . S2CID 248458194 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Даасе, Кристиан; Хертель, Кристиан; Наххас, Абдулрахман; Люди, Матиас; Штайгервальд, Хайко; Рамесол, Ахим; Шнайдер, Бернд; Зейер, Александр; Туровский, Клаус (2023). «Следуя за цифровой нитью – облачное наблюдение» . Procedia Информатика . 217 : 1867–1876. дои : 10.1016/j.procs.2022.12.387 . S2CID 255929245 .
^ Сингх, Виктор (ноябрь 2018 г.). «Инжиниринг с цифровой резьбой» . Журнал АИАА . 56 (11): 4515–4528. дои : 10.2514/1.J057255 . hdl : 1721.1/114857 . ОСТИ 1611196 . Проверено 30 сентября 2021 г.
^ Сингх, Виктор; Уиллкокс, Кентукки (ноябрь 2018 г.). «Инженерное проектирование с цифровой резьбой» . Журнал АИАА . 56 (11): 4515–4528. Бибкод : 2018AIAAJ..56.4515S . дои : 10.2514/1.J057255 . hdl : 1721.1/114857 . ISSN 0001-1452 . ОСТИ 1611196 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Панг, То Йен; Пелаес Рестрепо, Хуан Д.; Ченг, Чи-Цун; Ясин, Алим; Лим, Хейли; Милетич, Миро (январь 2021 г.). «Разработка цифрового двойника и платформы цифровых потоков для верфи «Индустрии 4.0»» . Прикладные науки . 11 (3): 1097. дои : 10.3390/app11031097 . ISSN 2076-3417 .
^ Кристофер, Риттер (28 июля 2023 г.). «Обзор цифрового двойника лабораторных исследований и разработок (LDRD)» (PDF) . Центр передового опыта цифровых инноваций . Проверено 28 июля 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Ахелеров, Шохин; Сюй, Солнце; Чжун, Рэй Ю.; Лу, Юцянь (январь 2021 г.). «Цифровой двойник как услуга (DTaaS) в Индустрии 4.0: эталонная модель архитектуры» . Высшая инженерная информатика . 47 : 101225. дои : 10.1016/j.aei.2020.101225 . S2CID 230556710 .
^ Квон, Сунджо; Монье, Летиция В.; Барбау, Рафаэль; Бернштейн, Уильям З. (октябрь 2020 г.). «Расширение цифрового потока на основе стандартов путем объединения проектных и проверенных данных с использованием графов знаний» . Высшая инженерная информатика . 46 : 101102. дои : 10.1016/j.aei.2020.101102 . S2CID 221613626 .
^ аха (04.06.2022). «Как цифровые двойники и технологии IIoT приносят пользу операциям» . Техника управления . Проверено 11 июля 2023 г.
^ Гулд, Лоуренс С. (23 января 2018 г.). «Что такое цифровые двойники и цифровые потоки?» . Автомобильный дизайн и производство . Проверено 27 июля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б Даррингтон, Джон Уэйн (2022). Хранилище данных DeepLynx . Национальная лаборатория Айдахо.

Эта статья о компьютерах незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[:1-1] Jump up to: ^а ^б Боннар, Ренан; Аскоэ, Жан-Ив; Моньоль, Паскаль; Страуд, Ян (2 ноября 2018 г.). «Цифровая резьба STEP-NC для аддитивного производства: модель данных, реализация и валидация» . Международный журнал компьютерно-интегрированного производства . 31 (11): 1141–1160. дои : 10.1080/0951192X.2018.1509130 . ISSN 0951-192Х . S2CID 205631104 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с Глобальное видение науки и технологий ВВС США, Целевая группа. «Итоговый отчет «Глобальные горизонты»» . Цифровая библиотека национальной безопасности . Архивировано из оригинала 30 сентября 2021 г. Проверено 6 июня 2022 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[:2-3] Jump up to: ^а ^б ^с Ян, Бо; Ван, Шилун; Ли, Ши; Би, Фэнъян (март 2023 г.). «Композиция проактивных и реактивных услуг на основе цифровых потоков для облачного производства» . Транзакции IEEE по промышленной информатике . 19 (3): 2952–2962. дои : 10.1109/TII.2022.3171338 . ISSN 1551-3203 . S2CID 248458194 .

[:4-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Даасе, Кристиан; Хертель, Кристиан; Наххас, Абдулрахман; Люди, Матиас; Штайгервальд, Хайко; Рамесол, Ахим; Шнайдер, Бернд; Зейер, Александр; Туровский, Клаус (2023). «Следуя за цифровой нитью – облачное наблюдение» . Procedia Информатика . 217 : 1867–1876. дои : 10.1016/j.procs.2022.12.387 . S2CID 255929245 .

[5] Сингх, Виктор (ноябрь 2018 г.). «Инжиниринг с цифровой резьбой» . Журнал АИАА . 56 (11): 4515–4528. дои : 10.2514/1.J057255 . hdl : 1721.1/114857 . ОСТИ 1611196 . Проверено 30 сентября 2021 г.

[6] Сингх, Виктор; Уиллкокс, Кентукки (ноябрь 2018 г.). «Инженерное проектирование с цифровой резьбой» . Журнал АИАА . 56 (11): 4515–4528. Бибкод : 2018AIAAJ..56.4515S . дои : 10.2514/1.J057255 . hdl : 1721.1/114857 . ISSN 0001-1452 . ОСТИ 1611196 .

[:5-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Панг, То Йен; Пелаес Рестрепо, Хуан Д.; Ченг, Чи-Цун; Ясин, Алим; Лим, Хейли; Милетич, Миро (январь 2021 г.). «Разработка цифрового двойника и платформы цифровых потоков для верфи «Индустрии 4.0»» . Прикладные науки . 11 (3): 1097. дои : 10.3390/app11031097 . ISSN 2076-3417 .

[8] Кристофер, Риттер (28 июля 2023 г.). «Обзор цифрового двойника лабораторных исследований и разработок (LDRD)» (PDF) . Центр передового опыта цифровых инноваций . Проверено 28 июля 2023 г.

[:3-9] Jump up to: ^а ^б Ахелеров, Шохин; Сюй, Солнце; Чжун, Рэй Ю.; Лу, Юцянь (январь 2021 г.). «Цифровой двойник как услуга (DTaaS) в Индустрии 4.0: эталонная модель архитектуры» . Высшая инженерная информатика . 47 : 101225. дои : 10.1016/j.aei.2020.101225 . S2CID 230556710 .

[10] Квон, Сунджо; Монье, Летиция В.; Барбау, Рафаэль; Бернштейн, Уильям З. (октябрь 2020 г.). «Расширение цифрового потока на основе стандартов путем объединения проектных и проверенных данных с использованием графов знаний» . Высшая инженерная информатика . 46 : 101102. дои : 10.1016/j.aei.2020.101102 . S2CID 221613626 .

[11] аха (04.06.2022). «Как цифровые двойники и технологии IIoT приносят пользу операциям» . Техника управления . Проверено 11 июля 2023 г.

[12] Гулд, Лоуренс С. (23 января 2018 г.). «Что такое цифровые двойники и цифровые потоки?» . Автомобильный дизайн и производство . Проверено 27 июля 2021 г.

[:6-13] Jump up to: ^а ^б Даррингтон, Джон Уэйн (2022). Хранилище данных DeepLynx . Национальная лаборатория Айдахо.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]