Čo je to digitálne dvojča?

Digitálne dvojča je vzrušujúca technológia, ktorá nám umožňuje preskúmať širokú škálu možností a lepšie porozumieť zložitým systémom reálneho sveta. Táto virtuálna reprezentácia fyzických entít a procesov sa skladá z troch hlavných komponentov: fyzická entita v reálnom priestore, digitálne dvojča v softvérovej forme a nakoniec dáta, ktoré tieto dva prvky spájajú. Digitálne dvojčatá sa už používajú na znižovanie nákladov a zvyšovanie efektivity v mnohých odvetviach a ich potenciál na ďalšie zlepšovanie našich schopností sa čoraz viac ukazuje.

Digitálne dvojča umožňuje organizáciám odomknúť bezprecedentný pohľad na výkon ich fyzických objektov. Inštaláciou rôznych senzorov produkujúcich dáta na objekt a prenosom týchto informácií do systému spracovania sa virtuálna kópia môže neustále zdokonaľovať, keď sa dáta v reálnom čase nahrávajú a analyzujú. Táto schopnosť vytvárať prehľady poskytuje efektívne riešenie pre organizácie, ktoré hľadajú zlepšenie v oblastiach, ako je energetický výstup a regulácia teploty.

Základom je efektívny prístup, ktorý využíva simulácie a štúdie výkonnostných problémov na informovanie o týchto zlepšeniach ešte predtým, ako sa skutočne implementujú na pôvodný objekt, čím sa výrazne znižujú náklady a časová námaha spojená s vykonávaním týchto transformácií.

Rozdiel medzi digitálnymi dvojčatami a simuláciami

Digitálne dvojčatá a simulácie sú výkonnými nástrojmi pri štúdiu zložitosti systému. Aj keď obidva využívajú digitálne modely na štúdium a replikáciu funkcií systému, kľúčový rozdiel spočíva v rozsahu: simulácie sa zvyčajne zameriavajú na jeden proces, zatiaľ čo digitálne dvojčatá možno použiť na spustenie viacerých simulácií, aby sa získal ucelenejší pohľad na jeho zložité operácie.

Digitálne dvojčatá sú oveľa viac než len statický model – ponúkajú interaktívne prostredie, ktoré poskytuje oveľa bohatší súbor informácií na analýzu. Využitím tohto virtuálneho priestoru môžu používatelia presnejšie posúdiť, ako budú ich systémy fungovať v rôznych scenároch, a poskytnúť tak neoceniteľný prehľad, ktorý často umožňuje podnikom prijímať informovanejšie rozhodnutia.

Rozdiely medzi simuláciami a digitálnymi dvojčatami presahujú tento kontext. Simuláciám chýbajú údaje spätnej väzby v reálnom čase na meranie presnosti, zatiaľ čo digitálne dvojča je nastavené tak, aby komunikovalo obojsmerne tým, že prijíma údaje zo senzorov objektov a potom zdieľané poznatky, ktoré vytvára, späť s rovnakým zdrojom. Táto štruktúra, ktorú umožňujú digitálne dvojčatá, pomáha vytvárať presnejšie modely a odpovede, čo používateľom umožňuje prístup k okamžitej inteligencii, ktorú možno využiť.

Ukázalo sa, že digitálne dvojčatá prinášajú revolúciu v spôsobe, akým môžu organizácie simulovať a plánovať potenciálne výsledky v reálnom svete. Využitím virtuálnych prostredí a vylepšeného dostupného výpočtového výkonu a prístupu k najaktuálnejším údajom zozbieraným zo širokej škály oblastí sú digitálne dvojčatá schopné posúdiť problémy zo širšieho spektra bodov, ako môžu ponúknuť tradičné simulácie. Táto vylepšená schopnosť predstavuje prakticky neobmedzený potenciál na podstatné zlepšenie produktov, plánov a procesov.

Digitálne dvojčatá prinášajú revolúciu do spôsobu, akým môžu organizácie simulovať a plánovať potenciálne výsledky v reálnom svete. Využitím virtuálnych prostredí a vylepšeného dostupného výpočtového výkonu a prístupu k najaktuálnejším údajom zozbieraným zo širokej škály oblastí sú digitálne dvojčatá schopné posúdiť problémy zo širšieho spektra bodov, ako môžu ponúknuť tradičné simulácie. Táto vylepšená schopnosť predstavuje prakticky neobmedzený potenciál na podstatné zlepšenie produktov, plánov a procesov.

Typy digitálnych dvojčiat

Existujú rôzne spôsoby kategorizácie digitálnych dvojčiat, ale niektoré z najbežnejších typov a metód zahŕňajú:

Komponentné dvojičky

Dvojčatá komponentov sú digitálne repliky jednotlivých dielov v systéme alebo produkte, ktoré poskytujú možnosti na zabezpečenie odolnosti v reálnych aplikáciách. Prostredníctvom týchto digitálnych modelov môžu dizajnéri a inžinieri simulovať dynamické scenáre, s ktorými sa môžu jednotlivé diely počas používania stretnúť.

Tento postup im umožňuje posúdiť integritu dielu a vykonať potrebné zlepšenia, aby sa zaručila jeho spoľahlivosť. Simulované scenáre by mohli predstavovať rôzne úrovne stresu a tepla, ktoré môže dielec zažiť, čo umožňuje dizajnérom vhodne vyladiť jeho špecifikácie. S komponentnými dvojčatami je možné identifikovať možné slabé stránky ešte predtým, ako v skutočnosti existujú.

Asset Twins

Dvojičky aktív alebo dvojičky produktov poskytujú jedinečný spôsob vizualizácie fungovania fyzických produktov a ich rôznych komponentov. Tým, že ponúkajú virtuálne inkarnácie produktov z reálneho sveta, umožňujú dvojičky aktív odborníkom v mnohých oblastiach, ako je inžinierstvo a údržba, získať prehľad o tom, ako systémy spolupracujú.

Napríklad dvojčatá aktív možno efektívne využiť na monitorovanie výkonu veternej turbíny a identifikáciu komponentov, ktoré sú najviac náchylné na zlyhanie v dôsledku pravidelného opotrebovania. Týmto spôsobom sa môžu dvojčatá aktív ukázať ako neoceniteľné pri hodnotení stavu strojov v rôznych odvetviach.

Systémové dvojičky

Systémové dvojčatá, známe aj ako jednotkové dvojčatá, poskytujú virtuálnu reprezentáciu systémov zložených z mnohých vzájomne súvisiacich produktov. Modelovaním jednotlivých produktov a ich interakcií ako súčasti komplexného systému je možné identifikovať príležitosti na zvýšenie efektivity a produktivity. Systémové dvojičky fungujú ako šošovka, prostredníctvom ktorej môžu organizácie získať prehľad o vzťahu medzi produktmi a dopytom zákazníkov, čo im umožňuje optimalizovať procesy pre maximálny výkon.

Vďaka tomuto väčšiemu prehľadu o operáciách môžu podniky zaujať proaktívnejší prístup k riešeniu problémov a zabezpečiť, aby všetky komponenty fungovali vo vzájomnej harmónii. Táto výkonná technológia ponúka podnikom vzrušujúcu príležitosť na zvýšenie efektívnosti pochopením toho, ako ich aktíva interagujú a zlepšujú súčasný systém.

Spracujte dvojičky

Koncept procesných dvojčiat poskytuje vlastníkom firiem a tvorcom rozhodnutí vzrušujúci nový pohľad na digitálne riešenia. S procesným dvojčaťom je možné modelovať každú úroveň operácií, od rozsiahlych systémov až po malé detaily. To umožňuje podnikom získať prediktívny prehľad o potenciálnych problémoch, vypracovať odporúčania a akčné plány na základe súčasných vzorov alebo predpokladaných scenárov a optimalizovať produkčné modely na zabezpečenie maximálnej efektívnosti.

Procesné dvojičky sú priekopníkmi novej revolúcie v tom, ako sa pozeráme na moderný prepojený systém v odvetviach, ako je výroba, a pomáhajú podporovať agilitu v rámci organizácií, ktoré sa snažia zostať konkurencieschopné na neustále sa vyvíjajúcom trhu.

Výhody digitálnych dvojčiat

Digitálne dvojčatá ponúkajú celý rad výhod, ako je zníženie nákladov a rizika práce na fyzických aspektoch.

Medzi ďalšie hlavné výhody digitálnych dvojčiat patria:

Vyššia efektivita

Digitálne dvojčatá môžu zmierniť bolesti hlavy spojené s postprodukčnými procesmi výroby v reálnom svete tým, že umožňujú automatizované monitorovanie celého viacdielneho systému. Použitím digitálnych modelov na zrkadlenie fyzických výrobných systémov môžu byť výrobcovia proaktívnejší pri zabezpečovaní špičkového výkonu a efektívnosti počas všetkých krokov procesu.

Digitálne dvojčatá ponúkajú úroveň transparentnosti a flexibility, ktorej sa manuálne procesy jednoducho nevyrovnajú. Vďaka schopnosti rýchlo posúdiť menšie výkyvy alebo neúmyselné dôsledky na prevádzku strojov môžu vedúci pracovníci prijímať informované rozhodnutia, aby dosiahli neustále zlepšovanie výkonnosti svojej organizácie. To všetko stavia digitálne dvojčatá do ideálnej pozície, aby slúžili ako výkonný nástroj pre moderných výrobcov, ktorí sa snažia o optimálny výnos a úsporu energie.

Lepší výskum a vývoj

Používanie digitálnych dvojčiat na informovanie rozhodnutí v oblasti výskumu a dizajnu sa stáva čoraz populárnejším vďaka jeho schopnosti generovať komplexné údaje a správy o pravdepodobných výsledkoch výkonnosti produktov.

Toto množstvo údajov poskytuje neuveriteľný prehľad a umožňuje spoločnostiam prijímať informované rozhodnutia o potenciálnych zdokonaleniach produktu bez toho, aby začali drahý výrobný proces. Vďaka digitálnym dvojčatám môžu mať spoločnosti krištáľovo jasnú predstavu o tom, ako bude ich produkt fungovať v rôznych scenároch alebo aplikáciách, skôr než investujú do výroby vo veľkom meradle. To nielen pomáha šetriť peniaze a zdroje, ale tiež zaisťuje, že zákazníci dostanú produkty vyššej kvality, pretože spoločnosti kladú dôraz na vylepšenie a nie na metódu pokus-omyl.

Produkty na konci životnosti

Digitálne dvojčatá sú cenným nástrojom pre výrobcov na efektívne a efektívne riadenie životného cyklu produktu. Tieto informácie môžu použiť na optimalizáciu konečných krokov v rámci spracovania produktu, čo im umožní ušetriť náklady a zabezpečiť súlad s predpismi. Digitálne dvojčatá umožňujú výrobcom analyzovať zloženie materiálov a získať prehľad o tom, čo sa dá zozbierať z produktov na konci životnosti, čo znamená, že sa môžu rozhodnúť, ako a kedy recyklovať alebo opätovne použiť materiály.

Tieto znalosti majú potenciál mať pozitívny a dlhodobý vplyv na to, že im pomôžu znížiť náklady, znížiť ich uhlíkovú stopu, ako aj podnietiť nové metodológie pre iniciatívy v oblasti udržateľnosti.

ďalšie výhody

Medzi ďalšie výhody digitálnych dvojčiat patrí zlepšená prevádzková efektivita, dlhší čas prevádzky zariadenia, zvýšená spoľahlivosť a dostupnosť prostredníctvom monitorovania a simulácie, nižšie náklady na údržbu a neustále zlepšovanie.

Prípady použitia digitálnych dvojčiat

Medzi odvetvia, ktoré sa najviac spoliehajú na digitálne dvojičky, patria:

• Výroba: Priemyselný sektor je v popredí využívania digitálnych dvojčiat a v tejto oblasti došlo k rozsiahlej implementácii. Výrobcovia už mnoho rokov používajú virtuálne repliky na modelovanie komponentov, produktov, systémov a celých tovární, čo im umožňuje bezprecedentný pohľad na ich prevádzkové procesy.
• Zdravotná starostlivosť: Prostredníctvom digitálnych dvojčiat majú zdravotníci možnosť optimalizovať diagnózy a liečby a zároveň sa vyhnúť rizikám testovania v reálnom svete. Využitím elektronických zdravotných záznamov, údajov o sekvenovaní genómu, výsledkov zobrazovania a ďalších informácií o pacientoch spolu s anonymizovanými komparatívnymi výskumnými poznatkami môžu poskytovatelia s istotou určiť najlepšie možnosti liečby pre svojich pacientov s väčšou presnosťou než kedykoľvek predtým.
• energie: Elektrické spoločnosti sú na špičkovej technológii a skúmajú digitálne dvojčatá, aby spôsobili revolúciu v elektrárňach, rozvodných sieťach a dokonca aj v systémoch obnoviteľnej energie. Tento inovatívny prístup by mohol umožniť bezprecedentnú kontrolu nad protokolmi údržby a monitorovaním výroby s cieľom maximalizovať účinnosť solárnych zariadení a veterných fariem – kritický krok smerom k uhlíkovej neutralite. V budúcnosti môžu byť celé siete elektrickej siete replikované pomocou procesných digitálnych dvojčiat.
• Urbanizmus: Prostredníctvom technológie digitálnych dvojčiat môžu byť mestá a veľké stavebné projekty digitálne prepojené s cieľom zlepšiť infraštruktúru. Využitie technológií internetu vecí spolu s analytikou AI umožňuje iniciatívam inteligentných miest zvýšiť energetickú efektívnosť a zároveň optimalizovať dopravné služby v celoštátnom meradle.
• Maloobchod a elektronický obchod: Maloobchodníci využívajú digitálne dvojičky na transformáciu nákupného zážitku, od umiestňovania produktov a optimalizácie cesty zákazníka vo fyzických obchodoch až po presadzovanie online zapojenia prostredníctvom modelov virtuálnych obchodov. Inovácia tiež prináša revolúciu vo vizuáli s 3D obrazom vykresleným v bezprecedentných detailoch – vytvára hyperrealistický zážitok zo sledovania.