Co stojí v cestě evoluce a přijetí digitálních dvojčat?

Ohromný potenciál technologie digitálních dvojčat – s její schopností vytvářet digitální repliky fyzických objektů, procesů a prostředí – má aplikace, které sahají napříč odvětvími, od replikace nebezpečných prostředí až po zobrazení vesmírných lodí pro vzdálené školení. Nedávná analýza společnosti McKinsey naznačuje, že zájem je tak hluboký, že globální trh s digitálními dvojčaty poroste zhruba o 60 % ročně v příštích pěti letech a dosáhne 73,5 miliard dolarů do roku 2027. Zájem je zjevně zde, ale skutečně následovala adopce?

Odpověď – je to složité. Technologie digitálních dvojčat a její použití se enormně vyvinuly, ale musí být řešeny výzvy, aby digitální dvojčata mohla být přijata ve velkém měřítku.

Evoluce digitálních dvojčat

Skutečná adopce technologie digitálních dvojčat byla pomalá, protože až donedávna postrádala inteligenci, aby šla za hranice jednoduchého zastupování aktiva. Více cenné by bylo schopnost přesně simulovat, předpovídat a řídit jeho chování. Digitální dvojčata byla také přizpůsobena a postrádala schopnost učit se globálně z chování podobných aktiv. Jejich poznatky byly izolované a nebyly vždy relevantní pro širší organizační potřeby, což je činilo značnou investicí s úzkými návraty.

Přesto některé časná adopce digitálních dvojčat zahrnují výrobní, maloobchodní, zdravotnické a automobilové odvětví, které byly schopny testovat nové provozy, konfigurace a procesy v kontrolovaném prostředí.

S novými AI-poháněnými přístupy uvidíme rychlý posun od “digitálních dvojčat” k AI-poháněné “simulaci” a “agentuře”, které dramaticky rozšíří použití a povedou k široké adopci. Podívejme se na tyto kategorie použití:

• Reprezentace – Rané iterace digitálních dvojčat byly jednoduché digitální reprezentace aktiv, které nebyly zvláště užitečné za hranice vybraných niklových použití pro zlepšení návrhu a provedení určitých úkolů. V podstatě se jedná o “repliku” stav digitální dvojčat.
• Simulace – Dnes se digitální dvojčata vyvíjejí z reprezentace na simulaci, která prospěje širšímu souboru použití. Simulace znamená, že digitální dvojčata nejen odrážejí aktivum nebo prostředí, ale také přesně simulují budoucí scénáře. V tomto stádiu jsou schopny se učit z dat z podobných procesů, aby získaly smysluplné poznatky. Simulační dvojčata používají AI algoritmy k simulaci výrobních výsledků, doporučují optimální nastavení strojů a vedou výrobní týmy k verbessšeným obchodním cílům ve výrobním prostředí.
• Agentura – Další evolucí po simulaci bude agentura, která umožní aktivům, procesům a celým částem výroby plánovat a jednat autonomně. V tomto stádiu budou také činit komplexní rozhodnutí a pracovat v partnerství s lidmi, aby povedly k udržitelnější výrobě. Toto je fáze digitálního dvojčete-agenta.

Přechod mezi stádii vyžaduje různé úrovně podpůrné technologie a je zásadní, aby organizace měly správnou technologickou základnu, aby dosáhly maximálního dopadu a návratnosti digitálních dvojčat.

Základní technologie pro digitální dvojčata

Správná základní technologie musí být na místě, než se přesune z reprezentace na simulaci a nakonec na agenturu.

Používáme-li výrobu jako příklad, organizace, které chtějí vytvořit digitální simulaci určitého procesu nebo výrobního prostředí, musí mít spolehlivé online senzorické schopnosti. Tyto senzory poskytují data z vstupu a výstupu na různých kritických fázích cesty, aby poskytly robustní poznatky, které informují simulaci. Velká část těchto dat je snadno dostupná a viděli jsme výrobní procesy s kvalitními online měřeními na výstupech (tj. papír), ale obvykle je zde mezera v senzorických měřeních pro vstupy (tj. dřevní vlákna, která vstupují do výroby papíru).

Aby se tomu zabránilo, výrobní týmy musí jasně definovat simulaci, kterou se snaží dosáhnout, a různé vstupy, stroje a systémy, které jsou zapojeny, spolu s různými parametry každého stádia procesu. To pravděpodobně vyžaduje zapojení odborníků z více funkcí, aby zajistili, že všechny aspekty modelu jsou zohledněny, což pak pomůže zajistit, že data jsou dostatečně robustní, aby poháněla simulaci.

Připojení a srovnání

Digitální dvojčata, která jsou zcela izolovaná, postrádají poznatky z jiných modelů v podobných scénářích. Modely, které přispívají k digitálnímu dvojčeti, musí být krmeny daty z jiných podobných modelů a digitálních dvojčat, aby ukázaly, co “velké” nebo optimální vypadá globálně, a ne pouze v místním procesu, který je zkoumán.

V důsledku toho vyžadují digitální dvojčata velkou cloudovou složku, jinak organizace riskují ztrátu jakéhokoli náznaku plného slibu, který tato technologie nabízí.

Na druhé straně je digitální dvojčata nesmí záviset pouze na cloudové technologii, protože latence cloudu může vytvářet překážky pro faktory, jako je shromažďování dat v reálném čase a instrukcí v reálném čase. Zvažte, jak by bylo zbytečné mít simulaci, která má zabránit selhání strojů, pouze aby simulace detekovala rozbitý pás dlouho poté, co kus přestal fungovat správně a celý stroj je v klidu.

Aby se těmto výzvám zabránilo, může být moudré přidat složku, která je vybavena edge-AI. To zajišťuje, že data mohou být zachycena co nejblíže procesu, který je simulován.

Možné bolestivé body při nasazení a správě

Kromě toho, že je třeba mít správnou technologickou základnu a infrastrukturu pro zachycení nezbytných dat pro AI-poháněná simulační dvojčata, důvěra zůstává významnou překážkou nasazení. Taxikáři v Londýně mohou znát mapu města a všechny jeho zkratky, ale GPS obvykle vybavuje řidiče přesnějšími trasami, které zohledňují data o provozu. Podobně inženýři a výrobní profesionálové potřebují prožít přesné a bezpečné simulace, aby plně získali důvěru v jejich schopnosti.

Získání důvěry vyžaduje čas, ale transparentnost s modely a s daty, která krmit digitální dvojčata, může urychlit tento proces. Organizace by měly strategicky uvažovat o změně myšlení, která je nezbytná k tomu, aby týmy důvěřovaly poznatkům z této mocné technologie – nebo riskují ztrátu návratnosti.

Cesta k agentuře

Navzdory slibu digitálních dvojčat byla adopce relativně pomalá – až donedávna. Zavedení AI-poháněných modelů může digitální dvojčata přenést z reprezentace na simulaci tím, že spojí poznatky z jiných modelů, aby se postavily na jedinečné poznatky.

Čím více se investice a důvěra zvyšují, tím více budou digitální dvojčata nakonec dosahovat agenturního statusu a budou schopna činit komplexní rozhodnutí sama. Skutečná hodnota ještě nebyla odemknuta, ale digitální dvojčata mají potenciál transformovat odvětví od výroby po zdravotnictví po maloobchod.