Цифровые двойники как инструмент оптимизации системы охраны труда на производстве

В современном мире цифровые технологии играют все более важную роль во всех сферах деятельности человека, включая производство и управление. Одним из перспективных направлений является использование цифровых двойников (Digital Twin, ЦД) предприятия, которые представляют собой виртуальные модели реальных объектов и процессов. Эти модели создаются с использованием современных информационных технологий и математических методов, что позволяет получать точные и актуальные данные о состоянии предприятия и прогнозировать его развитие.

Что такое Цифровой двойник?

Цифровой двойник (далее – ЦД) - это обучаемая система, которая состоит из набора математических моделей разных компонентов системы и непрерывно собирает информацию с сенсоров. Эта информация корректируется с учетом результатов фактических испытаний, и система предсказывает поведение системы на протяжении всего ее жизненного цикла. Цифровой двойник позволяет имитировать поведение реального объекта в реальной мире.

Концепция цифрового двойника была впервые предложена около двух десятилетий назад как инновационный комплексный инструмент, обладающий явными преимуществами: мониторинг, моделирование и прогнозирование в режиме реального времени. По сути, это виртуальная копия реального объекта, обменивающаяся с ним данными. С тех пор этот термин стал общепринятым, и сами цифровые двойники с каждым годом приобретают все новые возможности.

Возможности цифровых двойников для мониторинга и сбора данных в режиме реального времени зависят от взаимодействия физических объектов друг с другом в моделируемой среде и с внешней средой в корпоративных информационных системах. Анализ данных основывается на алгоритмах обработки больших данных и инструментах машинного обучения. Сочетание этих технологий и их реализация в одном или нескольких проектах требует технических возможностей, глубоких знаний и навыков.

До недавнего времени создание цифровых двойников было довольно сложной задачей, но благодаря прорыву в развитии цифровых технологий, таких как Интернет вещей, сети 5G, облачные вычисления и искусственный интеллект, ситуация изменилась, и сегодня цифровые двойники являются одним из главных технологических трендов.

Как работают Цифровые двойники?

Цифровой двойник состоит из трех основных компонентов: реального объекта, его виртуальной копии и постоянного обмена данными между ними. Уникальность его заключается в том, что для задания входных данных используется информация с сенсоров реальных устройств, работающих одновременно. Работа может осуществляться как в режиме реального времени (on-line), так и в автономном режиме (off-line), после чего можно сравнивать выходные данные цифрового двойника с реальными данными, обнаруживать аномалии и выяснять причины их возникновения.

Где выгода от использования Цифровых двойников для специалиста по ОТООСПБ?

Для специалиста по ОТООСПБ цифровые двойники открывают новые возможности в области анализа рисков, планирования и контроля мероприятий по обеспечению безопасности на производстве и обучению персонала.

• Оценка рисков: Цифровые двойники позволяют создать детальную модель предприятия, принимая во внимание все его специфические черты и связи между различными компонентами. Это дает возможность провести анализ рисков и выявить наиболее уязвимые участки и процессы, а также выработать меры по предотвращению нештатных ситуаций и уменьшению вероятности получения травм сотрудниками.
• Планирование и мониторинг мероприятий: Цифровые двойники предоставляют возможность заранее оценить эффективность планируемых мер по ОТООСПБ, например, таких как обновление оборудования, внедрение новых технологий или изменение порядка выполнения работ. Это позволяет выбирать наиболее эффективные решения, а также отслеживать ход выполнения мероприятий на всех стадиях внедрения.
• Обучение сотрудников: Цифровые двойники могут использоваться в качестве симуляторов для обучения персонала. Это позволяет обучать сотрудников в условиях, максимально близких к реальным, что увеличивает эффективность обучения и снижает вероятность ошибок в реальной работе. К тому же, использование цифровых двойников может значительно сократить затраты на проведение тестов и исследований по ОТООСПБ, так как виртуальные модели позволяют проводить испытания без риска для людей и окружающей среды.

Однако в очередной раз стоит отметить, что применение цифровых двойников требует от специалиста в области ОТООСПБ определенных знаний и умений в сфере информационных технологий. Поэтому для полноценной реализации этих возможностей необходимо проводить дополнительное обучение и повышать квалификацию сотрудникам ОТООСПБ.

Таким образом, цифровые двойники предприятия являются перспективным направлением в области ОТООСПБ, которое позволяет повысить эффективность работы и улучшить условия труда на предприятии.