Digital Twins: Hva er de og hvordan fungerer de?

En digital tvilling er en digital versjon av en prosess eller et fysisk objekt. Det kan være en digital kopi av en jetmotor, en bil, en bygning eller til og med en by. Digitale tvillinger replikerer prosesser for å samle inn data for å forutsi hvordan de virkelige systemene vil utføre. Gjennom digitale tvillinger kan du planlegge og gjennomføre et komplekst sett med aktiviteter i en virtuell verden før du lanserer dem til den virkelige verden.

La oss se på hvordan digitale tvillinger fungerer.

Hvordan er digitale tvillinger designet?

En digital tvilling er designet ved å samle inn data og lage beregningsmodeller for å teste det.

Datainnsamling

For å lage en virtuell modell krever en digital tvilling data om et objekt eller en prosess. Disse dataene kan handle om livssyklusen til et produkt. Dataene kan omfatte designspesifikasjoner, produktinformasjon eller produksjonsprosesser. Det kan også være relatert til informasjon som tilbakemelding i sanntid, historisk analyse og vedlikeholdsposter.

Modellering

Når data er samlet inn, brukes de til å lage beregningsanalytiske modeller. Disse modellene kan foreskrive handlinger basert på ingeniørsimuleringer og kunstig intelligensalgoritmer. Modellene kan vises via 3D-representasjoner og augmented reality (AR) teknikker for å vise deg alle funnene visuelt. Alt dette kan hjelpe deg med å få en bedre forståelse av det fysiske objektet eller prosessen.

Hvordan fungerer digitale tvillinger?

En digital tvilling kan være så kompleks eller så enkel som du krever. Mengden data du bruker, bestemmer hvordan modellen representerer den fysiske versjonen i den virkelige verden.

Det er tre forskjellige typer digital tvilling:

Digital Twin Prototype (DTP)

DTP er en digital tvilling implementert før et fysisk produkt blir opprettet. Den består av design, analyser og prosesser som kreves for å lage den fysiske versjonen av et produkt.

Digital Twin Instance (DTI)

DTI er den digitale tvillingen designet for et produkt som allerede er produsert. Det forblir knyttet til det fysiske objektet gjennom hele livssyklusen for å kjøre tester på forskjellige brukstilfeller.

Digital Twin Aggregate (DTA)

DTA er aggregering av mange DTI-er. Det hjelper med å samle informasjonen som hjelper til med å bestemme egenskapene til et fysisk produkt under forskjellige forhold.

Digital Twins og IoT

Det digitale tvillingkonseptet er ikke nytt, men spredning av tingenes internett (IoT) har gjort det mer populært. IoT beskriver et nettverk av digitale enheter som er koblet sammen og utveksler data ved hjelp av internett.

Med avansert dataanalysemuligheter, kan digitale tvillinger optimalisere IoT-distribusjoner for maksimal effektivitet. Evnen til å administrere big data og fremveksten av forstyrrende teknologier vil fortsette å presse adopsjonen av digitale tvillinger.

Hvorfor er digitale tvillinger viktige?

Bedrifter er under økende press for å overvinne utfordringene i dagens stadig skiftende markedslandskap. Ved å introdusere digitale tvillinger kan du få verdifull innsikt ved å utforske forholdet mellom sammenhengende datasett til de fysiske og digitale systemene.

I tillegg til dette kan digitale tvillinger gi deg flere fordeler som:

• Optimalisering av produksjonsprosesser samtidig som risikoen for ulykker og uplanlagt nedetid reduseres.
• Øke effektiviteten for å redusere problemene med produktkvaliteten.
• Bruke prediktivt vedlikehold for å opprettholde utstyr og fasiliteter.
• Testing og validering av antagelser.
• Feilsøke utstyr eksternt.
• Forbedre produktiviteten og skape mer effektive forsyningskjeder.
• Opplæring av ansatte i å håndtere utstyr som ikke er fysisk nært.
• Forbedre kundeopplevelsen og hjelpe deg med å få bedre innsikt i produktytelsen.
• Eliminerer behovet for flere prototyper og reduserer total utviklingstid.

Digital Twin applikasjoner

Digitale tvillinger brukes i forskjellige bransjer for et bredt spekter av applikasjoner.

Konstruksjon

Ved å bruke sanntidsdata leverer digitale tvillinger dynamiske modeller som viser de virkelige ytelsene til smarte byer. Dette bidrar til å levere ressurseffektivitet, kostnadsbesparelser og en effektiv måte å introdusere på bærekraftig praksis til konstruksjon.

Digitale tvillinger kan videre tilby løsninger på de mange komplekse utfordringene moderne byer står overfor. For eksempel kan digitale tvillinger fra byer brukes til å simulere katastrofeplanlegging og beredskap under kriser.

Produksjon

I produksjonen hjelper digitale tvillinger med å forbedre driften og redusere vedlikeholdskostnadene. Produsenter starter med å lage en virtuell representasjon av en eiendel og fanger deretter dataene for å bestemme ytelsen. Dette gjør produksjonen mer produktiv og strømlinjeformet.

Automotive

Digitale tvillinger kan lage virtuelle kopier av biler for å analysere og forbedre kjøretøyets ytelse. Disse digitale kjøretøyrepresentasjonene samler atferdsmessige og operasjonelle data om sine fysiske kolleger. Slike digitale tvillinger hjelper til med å implementere og teste nye produktmodeller som elektriske og hybridbiler.

Detaljhandel

I detaljhandelen spiller digitale tvillinger en avgjørende rolle i å øke kundeopplevelsene ved å skape virtuelle tvillinger for kundene. Disse digitale tvillingene bidrar til å skape skreddersydde opplevelser for forbrukerne. De kan hjelpe ytterligere med bedre planlegging i butikken.

Romfart og forsvar

Digitale tvillinger brukes i luftfarts- og forsvarssektoren for å forbedre ytelsen og forbedre produktdesignen. National Aeronautics and Space Administration (NASA) bruker digitale tvillinger for å vedlikeholde, betjene og reparere flysystemer plassert i verdensrommet. Det amerikanske militæret bruker digitale tvillinger for å bekrefte integriteten til halvledere og chips som brukes i ammunisjonen.

Helsevesen

Leger kan trygt utføre medisinske prosedyrer i et simulert miljø ved hjelp av digitale tvillinger fra et organ eller en pasient. Helsepersonell kan også bruke digitale tvillinger til å gjennomføre virtuelle kliniske studier før de lanserer nye vaksiner eller medisiner.

Digitale tvillinger kan videre være et kraftig verktøy for prediktiv medisin. Dette kan bidra til å vurdere pasientens risiko basert på data om pasienter med lignende profiler.

Fremtidens digitale tvillinger

Digitale tvillinger hjelper allerede organisasjoner til å nå større høyder. De hjelper med å levere skreddersydde løsninger som imøtekommer moderne kunders skiftende preferanser. Selv om de gir mange fordeler, kan digitale tvillinger forbedres ytterligere.

For eksempel kan egenskapene til en digital tvillingmodell forbedres ved å bruke kognitiv databehandling. Dette kan forbedre testingen av en digital tvilling for å bestemme produkttestene som skal kjøres oftere. Teknologier som Natural Language Processing (NLP), akustisk analyse og maskinlæring vil også spille en viktig rolle for å forbedre digitale tvillings fremtid.

Å bygge bro over de digitale og fysiske verdenene med digitale tvillinger

Digitale tvillinger viser betydelig transformasjon i ulike bransjer. Når du implementerer dem for å teste et produkt eller en prosess, kan de spare deg for både tid og penger.

Digitale tvillinger vil fortsette å levere innsikt som kan hjelpe organisasjoner å låse opp skjulte verdier. I fremtiden vil flere selskaper lære om digitale tvillingegenskaper og vil ønske å distribuere dem for å få et konkurransefortrinn.

Hvordan vil den fjerde industrielle revolusjonen endre verden?

Industri 4.0 raser opp. Hva betyr det for jobben din?

Les Neste

Om forfatteren