Co stojí v cestě evoluci a přijetí digitálních dvojčat?

Ohromný potenciál technologie digitálních dvojčat – s jeho schopností vytvářet digitální repliky fyzických objektů, procesů a prostředí – má aplikace, které sahají napříč odvětvími, od replikace nebezpečných prostředí až po zobrazování vesmírných lodí pro vzdělávací účely na dálku. Recentní analýza ze McKinsey naznačuje, že zájem je tak hluboký, že globální trh s digitálními dvojčaty poroste asi o 60 % ročně v následujících pěti letech a dosáhne 73,5 miliard dolarů do roku 2027. Zájem je zjevně tam, ale skutečně následovala adopce?

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

Evoluce digitálních dvojčat

Skutečná adopce digitálního dvojčete technologie byla pomalá, protože, až donedávna, chyběla inteligence, aby šla za hranice jednoduchého zastupování aktiva. Více cenné by bylo schopnost přesně simulovat, předpovídat a řídit jeho chování. Digitální dvojčata byla také na míru a postrádala schopnost učit se globálně z chování podobných aktiv. Jejich poznatky byly izolované a nebyly vždy použitelné pro širší organizační potřeby, což z nich činilo nákladnou investici s úzkými návraty.

Přesto některé časný adoptéry digitálních dvojčat zahrnují výrobní, maloobchodní, zdravotnický a automobilový průmysl, které byly schopny testovat nové provozy, konfigurace a procesy v kontrolovaném prostředí.

S novými AI-poháněnými přístupy budeme svědky rychlého posunu od “digitálních dvojčat” k AI-poháněnému “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 beyond vybrané niklové použití pro zlepšení návrhu a provedení určitých úkolů. V podstatě se jedná o “repliku” stav digitální dvojče technologie.
• Simulace – Dnes se digitální dvojčata vyvíjejí z reprezentace do simulace, která prospívá širší sadě použití. Simulace znamená, že digitální dvojčata nejsou pouze zrcadlem aktiva nebo prostředí, ale také přesně simulují budoucí scénáře. V této fázi jsou schopny se učit z dat z jiných podobných procesů, aby získaly smysluplné poznatky. Simulační dvojčata používají AI algoritmy k simulaci výrobních výsledků, doporučují optimální strojní nastavení a vedou výrobní týmy směrem k verbessšeným obchodním cílům ve výrobním prostředí.
• Agentura – Další evoluce po simulaci bude agentura, která umožní aktivům, procesům a celým částem výroby plánovat a jednat autonomně. V této fázi budou také činit komplexní rozhodnutí a pracovat v partnerství s lidmi, aby povedly k udržitelnější výrobě. Toto je digitální dvojče agent stage.

Přesun mezi fázemi vyžaduje různé úrovně podpůrné technologie a je zásadní, aby organizace měly správnou technologickou sadu, 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 do simulace a nakonec do agentury.

Používající výrobu jako příklad znovu, organizace, které chtějí vytvořit digitální simulaci daného procesu nebo továrny, musí mít spolehlivé online senzorické schopnosti. Tyto senzory krmí data z vstupu a výstupu na různých kritických fázích cesty, aby poskytly robustní poznatky, které informují simulaci. Velké množství těchto dat je snadno dostupné a viděli jsme výrobníky s kvalitními online měřeními na výstupech (tj. papír), ale obvykle existuje mezera v měření vstupů (tj. dřevní vlákna, která vstupují do výroby papíru).

Aby se tomu vyhnuli, výrobní týmy musí jasně definovat simulaci, kterou se snaží dosáhnout, a různé vstupy, stroje a systémy, které jsou zapojeny, spolu s různými parametry každé fáze procesu. To pravděpodobně vyžaduje zapojení odborníků napříč několika funkcemi, aby zajistilo, že všechny aspekty modelu jsou zohledněny, což pomůže zajistit, že data jsou dostatečně robustní, aby napájely 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 demonstrovaly, co “velké” nebo optimální vypadá globálně, ne jen v místním procesu, který je zkoumán.

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

Na druhé straně musí digitální dvojčata nepočítat pouze s cloudovou technologií, protože latence cloudu může vytvářet překážky pro faktory, jako je shromažďování dat v reálném čase a pokyny v reálném čase. Zvažte, jak by bylo zbytečné mít simulaci určenou k prevenci selhání strojů, pouze aby simulace detekovala rozbitý pás dlouho po tom, co kusu přestal fungovat správně a celý stroj je v klidu.

Aby se tyto výzvy překonaly, může být moudré přidat komponentu, která je edge-AI-poháněná. To zajišťuje, že data mohou být zachycena co nejblíže procesu, který je simulován.

Možné bolestivé body s nasazením a správou

Kromě toho, že máte správnou technologickou sadu a infrastrukturu pro zachycení nezbytných dat pro AI-poháněné simulační dvojčata, důvěra zůstává významnou překážkou pro nasazení. Řidiči taxi 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 uvažovat strategicky o změně myšlení, která je nezbytná k tomu, aby týmy důvěřovaly poznatkům z této mocné technologie – nebo riskují, že nezískají návratnost investic.

Cesta k agentuře

Navzdory slibu digitálních dvojčat byla adopce relativně pomalá – až donedávna. Zavedení AI-poháněných modelů může vzít digitální dvojčata z reprezentace do simulace spojením poznatků z jiných modelů, aby se poučily z jedinečných zkušeností.

Jak investice a důvěra rostou, digitální dvojčata nakonec dosáhnou agenturního statusu a budou schopna činit komplexní rozhodnutí sama. Skutečná hodnota ještě nebyla odemčena, ale digitální dvojčata mají potenciál transformovat odvětví od výroby po zdravotnictví až po maloobchod.