ツインオプスとは何ですか?
TwinOpsはデジタルツイン運用のためのポートマントーです。
TwinOpsは、デジタルツインを設計から製造に移行し、運用後にそれらを維持および監視するためのインフラストラクチャを提供するライフサイクルに焦点を当てたソフトウェアエンジニアリングプラクティスです。
デジタルツインを設計から製造まで進めるには複数の専門分野にわたる専門知識が必要であるため、TwinOpsは本質的に協調的であり、プロセスモデラーからデータサイエンティスト、サイトエンジニア、ITに至るまで、幅広いユーザーに権限を与えることを目的としています。
デジタルツインとは？
デジタルツインは、1 つ以上の物理的プロセスまたは資産をデジタルで表現したものです。これには、ポンプ、モーターなどの産業機器、バイオリアクターやクロマトグラフィーカラムなどのユニットオペレーション、または産業/製造プラント全体が含まれる場合があります。
デジタルツインの構築は、機器やプロセスの設計と運用に多大な価値をもたらすため、産業組織や製造組織のデジタルトランスフォーメーションロードマップにおける重要なステップです。たとえば、プロセス制御の最適化、機器障害の診断やトラブルシューティング、生産量や稼働時間などの重要業績評価指標 (KPI) の向上など、エンジニアはデジタルツインを幅広い用途に使用しています。
デジタルツインは、その複雑さや用途が大きく異なる場合がありますが、通常、メーカーにとって価値のある次のような普遍的な特性があります。
- 物理的に相手からデータを取り込むことができます
- これには、オンラインまたはオフラインの複数のデータソース（運用、保守、ラボデータセット）が含まれる場合があります
- このデータを活用して、基礎となる物理データを正確にシミュレートまたはモデル化できます。
- これには、リアルタイムのプロセスデータや、代替動作条件（仮想実験など）をテストするために設計されたシミュレーションデータが含まれる場合があります。
デジタルツインの構築に必要な手順の詳細については、以下をクリックしてください ここに。
なぜTwinOpsが必要なのでしょうか？
規制の厳しい産業環境でデジタルツインを製品化することは困難です。エンジニアリング、規制、サイバーセキュリティの厳しい要件を満たすには、複数のチームにまたがる対象分野の専門家が連携して取り組む必要があります。
エンジニアリングの観点から見ると、デジタルツインは説明可能で、物理システムの物理学、生物学、化学に基づいている必要があります。規制の観点から見ると、監査のためには入念な記録管理が必要です (つまり、モデルがいつ構築されたか、どのデータがトレーニングに使用されたか、モデルの出力がどのように消費されたかなどを追跡すること)。最後に、サイバーセキュリティの観点から、IT部門は、デジタルツインが制御システムやその他のミッションクリティカルなデータベースと直接的または間接的にどのように連携するかについて、厳格な管理を要求することがよくあります。
デジタルツインのライフサイクルには多くの複雑な要素があるため、デジタルツインの出荷には、複数の専門分野にまたがるチーム間のコラボレーションと引き継ぎも必要です。
何よりもまず、データをさまざまな異なるソースから取り込み、統一された使いやすい形式に変換する必要があります。変換には、データの再形成、さまざまな解像度での測定値の調整、センサーノイズのフィルタリングなどが含まれます。
データが調整されると、プロセスモデラーはエンジニアリングの知識や科学分野の専門知識を取り入れて、特徴付けたいプロセスの堅牢で説明可能なモデルを構築することがよくあります。これはモデルトレーニング (つまりパラメータ推定) と検証を含む反復的なプロセスです。
ユーザーがデジタルツインモデルの検証に成功したら、モデルを実稼働環境にデプロイして実行する必要があります。これには、運用データのライブストリームまたは最新のラボ測定バッチをフィードできる API エンドポイントにデプロイすることが必要になる場合があります。通常、モデルはプロセス最適化のユースケース (特定のプロセスや機器に最適な制御セットポイントの決定など) に使用されます。これには、デジタルモデルを多変量最適化アルゴリズムと並行して大規模に実行することが含まれます。最適化アルゴリズムの詳細については、以下をクリックしてください。 ここに。
デジタルツインモデルは、いったん展開された状態になると、精度が十分に維持されていることを確認するために継続的な監視が必要になります。モデルの品質に変化が見られたら、ユーザーはモデルをオフラインにして再トレーニングを行ってから、本番環境に再デプロイすることもできます。
したがって、TwinOpsにはデジタルツインライフサイクルの継続的な繰り返しが含まれます。
TwinOpsにはどのようなメリットがありますか？
TwinOpsの主な利点には、ビジネスリスクを最小限に抑えながら、継続的にプロセスを大規模かつ効率的に改善できることが挙げられます。
継続的なプロセス改善: ライブデジタルツインにより、エンジニアは最適な制御セットポイントとメンテナンススケジュールを特定することで生産プロセスを継続的に改善でき、最終的にはミッションクリティカルなユニット運用の資産の耐用年数を延ばすことができます。
価値創出までの時間の短縮: TwinOpsにより、プロセスモデリングチームは、デジタルツインモデルの開発を迅速に行い、より高品質なデジタルツインモデルを検証して提供し、生産現場へのモデルをより迅速かつ確実に運用できるようになります。これにより、エンジニアリング組織はデジタルツイン構想からはるかに迅速に価値を引き出すことができます。
スケーラビリティ: TwinOpsは、研究開発からグローバルな商業規模の生産拠点まで、製造組織全体にわたる大幅なスケーラビリティも実現します。つまり、何千ものモデルを設計、テンプレート化、管理、監視して、継続的な提供と展開を実現できるということです。具体的には、TwinOps を利用すると、複数の地域や生産拠点にまたがる中小企業がデジタルツインパイプラインを簡単に再現できるようになり、IT 部門との対立が減り、デジタル変革の速度が加速します。
リスク軽減: 製造最適化の取り組みでは、多くの場合、規制/コンプライアンスの精査と検証が必要ですが、TwinOpsは透明性を高め、そのような要求に迅速に対応し、組織や業界のサイバーセキュリティやcGMP、その他の規制ポリシーへのコンプライアンスを強化します。
誰がTwinOpsを使うべきですか？
TwinOpsは、プロセスモデラー、プロセスエンジニア、データサイエンティスト、ITプロフェッショナルを含むがこれらに限定されない幅広いペルソナが関与する部門横断型のプラクティスです。プロセスの理解を深めるエンジニアから、シミュレートされたデータセットを利用するデータサイエンティスト、組織全体の現在のプロセスステータスをリアルタイムで確認できるIT部門の提供、データの一元化とコンテキスト化の促進など、これらのグループはそれぞれ大規模なTwinOpsの恩恵を受けています。
現在、多くの組織がデジタル変革の旅に乗り出しており、デジタルツインの導入はインダストリー4.0の可能性を解き放つための重要なステップです。この取り組みの初期段階にある組織であっても、TwinOps パラダイムを採用することで、組織全体でのデジタルテクノロジーの採用が促進され、加速されます。
TwinOps の実装
TwinOpsの詳細と、Basetwoのような企業がデジタルツインテクノロジーの迅速な採用と拡大をどのように支援しているかを知りたい場合は、Basetwoのような企業がどのようにしてデジタルツインテクノロジーの迅速な採用と拡大を支援しているのかを知りたい場合は、当社のユースケースとホワイトペーパーをご覧ください。 リソースページ。
