Kaj je digitalni dvojček?

Digitalni dvojček je vznemirljiva tehnologija, ki nam omogoča, da raziščemo široko paleto možnosti in bolje razumemo zapletene sisteme v realnem svetu. Ta virtualna predstavitev fizičnih entitet in procesov je sestavljena iz treh glavnih komponent: fizične entitete v realnem prostoru, digitalnega dvojčka v obliki programske opreme in končno podatkov, ki ta dva elementa povezujejo. Digitalni dvojčki se že uporabljajo za zmanjšanje stroškov in povečanje učinkovitosti v številnih panogah, njihov potencial za nadaljnje izboljšanje naših sposobnosti pa postaja vse bolj očiten.

Digitalni dvojček omogoča organizacijam, da odklenejo vpogled brez primere v delovanje svojih fizičnih objektov. Z namestitvijo različnih senzorjev za ustvarjanje podatkov na objekt in posredovanjem teh informacij sistemu za obdelavo je mogoče virtualno kopijo nenehno izboljševati, saj se podatki v realnem času nalagajo in analizirajo. Ta zmožnost ustvarjanja vpogledov zagotavlja učinkovito rešitev za organizacije, ki iščejo izboljšave na področjih, kot sta proizvodnja energije in regulacija temperature.

V ozadju tega je učinkovit pristop, ki uporablja simulacije in študije o težavah z zmogljivostjo za obveščanje o teh izboljšavah, preden so dejansko implementirane na izvirnem objektu, kar močno zmanjša stroške in čas, povezan z izvajanjem teh transformacij.

Razlika med digitalnimi dvojčki in simulacijami

Digitalni dvojčki in simulacije so močno orodje pri preučevanju zapletenosti sistema. Medtem ko oba uporabljata digitalne modele za preučevanje in posnemanje funkcij sistema, je ključna razlika v obsegu: simulacije se običajno osredotočajo na en proces, medtem ko se digitalni dvojčki lahko uporabljajo za izvajanje več simulacij za bolj celovit pogled na njegove zapletene operacije.

Digitalna dvojčka sta veliko več kot le statični model – ponujata interaktivno okolje, ki zagotavlja veliko bogatejši nabor informacij za analizo. Z uporabo tega virtualnega prostora lahko uporabniki natančneje ocenijo, kako bodo njihovi sistemi delovali v različnih scenarijih, kar zagotavlja neprecenljiv vpogled, ki podjetjem pogosto omogoča sprejemanje odločitev na podlagi boljših informacij.

Razlike med simulacijami in digitalnimi dvojčki segajo celo onkraj tega konteksta. Simulacije nimajo povratnih podatkov v realnem času za merjenje natančnosti, medtem ko je digitalni dvojček nastavljen za dvosmerno komunikacijo, tako da sprejema podatke iz senzorjev objektov in nato deli vpoglede, ki jih ustvari, nazaj s tem istim virom. Ta struktura, ki jo omogočajo digitalni dvojčki, pomaga ustvariti natančnejše modele in odzive, kar uporabnikom omogoča dostop do takojšnjih obveščevalnih podatkov.

Izkazalo se je, da digitalni dvojčki revolucionirajo način, kako lahko organizacije simulirajo in načrtujejo potencialne rezultate v resničnem svetu. Z izkoriščanjem virtualnih okolij in izboljšane razpoložljive računalniške moči ter z dostopom do najnovejših podatkov, zbranih s širokega nabora področij, lahko digitalni dvojčki ocenijo vprašanja s širšega spektra točk, kot jih lahko ponudijo tradicionalne simulacije. Ta izboljšana zmogljivost predstavlja praktično neomejen potencial za znatno izboljšanje izdelkov, načrtov in procesov.

Digitalni dvojčki revolucionirajo način, kako lahko organizacije simulirajo in načrtujejo potencialne rezultate v resničnem svetu. Z izkoriščanjem virtualnih okolij in izboljšane razpoložljive računalniške moči ter z dostopom do najnovejših podatkov, zbranih s širokega nabora področij, lahko digitalni dvojčki ocenijo vprašanja s širšega spektra točk, kot jih lahko ponudijo tradicionalne simulacije. Ta izboljšana zmogljivost predstavlja praktično neomejen potencial za znatno izboljšanje izdelkov, načrtov in procesov.

Vrste digitalnih dvojčkov

Obstaja več načinov za kategorizacijo digitalnih dvojčkov, vendar so nekatere najpogostejše vrste in metode:

Komponentni dvojčki

Komponentni dvojčki so digitalne replike posameznega dela v sistemu ali izdelku, ki zagotavljajo možnosti za zagotavljanje vzdržljivosti v resnični uporabi. S pomočjo teh digitalnih modelov lahko oblikovalci in inženirji simulirajo dinamične scenarije, na katere lahko naletijo posamezni deli med uporabo.

Ta praksa jim omogoča, da ocenijo celovitost dela in izvedejo potrebne izboljšave, da zagotovijo njegovo zanesljivost. Simulirani scenariji lahko predstavljajo različne stopnje obremenitve in vročine, ki jo lahko doživi del, kar oblikovalcem omogoča, da ustrezno prilagodijo njegove specifikacije. Pri komponentnih dvojčkih je možno prepoznati morebitne slabosti, še preden v resnici obstajajo.

Asset Twins

Dvojčki sredstev ali dvojčki izdelkov zagotavljajo edinstven način za vizualizacijo delovanja fizičnih izdelkov in njihovih različnih komponent. S ponudbo virtualnih inkarnacij izdelkov iz resničnega sveta dvojčki sredstev omogočajo strokovnjakom na številnih področjih, kot sta inženiring in vzdrževanje, da pridobijo vpogled v to, kako sistemi delujejo skupaj.

Na primer, dvojčka sredstev je mogoče učinkovito uporabiti za spremljanje delovanja vetrne turbine in ugotavljanje, katere komponente so najbolj nagnjene k okvaram zaradi redne obrabe. Na ta način bi se lahko dvojčki sredstev izkazali za neprecenljive za ocenjevanje zdravja strojev v različnih panogah.

Sistemski dvojčki

Sistemski dvojčki, znani tudi kot dvojčki enot, zagotavljajo virtualno predstavitev sistemov, sestavljenih iz številnih medsebojno povezanih izdelkov. Z modeliranjem posameznih izdelkov in njihovih interakcij kot dela kompleksnega sistema je mogoče prepoznati priložnosti za večjo učinkovitost in produktivnost. Sistemski dvojčki delujejo kot leča, skozi katero lahko organizacije pridobijo vpogled v razmerje med izdelki in povpraševanjem strank, kar jim omogoča optimizacijo procesov za največjo učinkovitost.

S tem dodatnim vpogledom v poslovanje lahko podjetja sprejmejo bolj proaktiven pristop k reševanju problemov in zagotovijo, da vse komponente delujejo med seboj usklajeno. Ta zmogljiva tehnologija ponuja podjetjem vznemirljivo priložnost za povečanje učinkovitosti z razumevanjem interakcije med njihovimi sredstvi in ​​izboljšanjem trenutnega sistema.

Proces Twins

Koncept procesnih dvojčkov ponuja vznemirljiv nov pogled na digitalne rešitve za lastnike podjetij in odločevalce. S procesnim dvojčkom je mogoče modelirati vsako raven delovanja, od velikih sistemov do majhnih podrobnosti. To podjetjem omogoča, da pridobijo predviden vpogled v morebitne težave, razvijejo priporočila in akcijske načrte na podlagi trenutnih vzorcev ali predvidenih scenarijev ter optimizirajo proizvodne modele, da zagotovijo največjo učinkovitost.

Procesni dvojčki so pionirji nove revolucije v tem, kako gledamo na sodoben medsebojno povezan sistem v panogah, kot je proizvodnja, in pomagajo spodbujati agilnost v organizacijah, ko si prizadevajo ostati konkurenčne na nenehno razvijajočem se trgu.

Prednosti digitalnih dvojčkov

Digitalni dvojčki ponujajo vrsto prednosti, kot je zmanjšanje stroškov in tveganja dela na fizičnih vidikih.

Nekatere druge glavne prednosti digitalnih dvojčkov vključujejo:

Večja učinkovitost

Digitalni dvojčki lahko olajšajo glavobole, povezane s postprodukcijskimi proizvodnimi procesi v resničnem svetu, saj omogočajo avtomatiziran nadzor celotnega večdelnega sistema. Z uporabo digitalnih modelov za zrcaljenje fizičnih proizvodnih sistemov so lahko proizvajalci bolj proaktivni pri zagotavljanju vrhunske zmogljivosti in učinkovitosti v vseh korakih procesa.

Digitalni dvojčki ponujajo raven preglednosti in prilagodljivosti, ki ji ročni procesi preprosto niso kos. Z zmožnostjo hitrega ocenjevanja manjših nihanj ali nenamernih posledic na delovanje strojev lahko vodstveni delavci sprejemajo informirane odločitve za stalno izboljšanje uspešnosti svoje organizacije. Vse to postavlja digitalne dvojčke v idealen položaj, da služijo kot zmogljivi instrumenti za sodobne proizvajalce, ki si prizadevajo za optimalen izkoristek in varčevanje z energijo.

Boljši R&R

Uporaba digitalnih dvojčkov za obveščanje o odločitvah pri raziskavah in oblikovanju je postala vse bolj priljubljena zaradi svoje zmožnosti ustvarjanja celovitih podatkov in poročil o verjetnih rezultatih delovanja izdelkov.

Ta množica podatkov zagotavlja neverjeten vpogled in omogoča podjetjem sprejemanje premišljenih odločitev o morebitnih izboljšavah izdelkov, ne da bi začeli drag proizvodni proces. Z digitalnimi dvojčki imajo lahko podjetja kristalno jasno predstavo o tem, kako se bo njihov izdelek obnesel v različnih scenarijih ali aplikacijah, preden investirajo v obsežno proizvodnjo. To ne le pomaga prihraniti denar in vire, ampak tudi zagotavlja, da stranke prejmejo izdelke višje kakovosti, saj podjetja poudarjajo prefinjenost namesto poskusov in napak.

Izrabljeni izdelki

Digitalni dvojčki so dragoceno orodje za proizvajalce za učinkovito in uspešno upravljanje življenjskega cikla izdelka. Te informacije lahko uporabijo za optimizacijo končnih korakov pri predelavi izdelka, s čimer prihranijo stroške in zagotovijo skladnost s predpisi. Digitalni dvojčki omogočajo proizvajalcem, da analizirajo materialne sestave in pridobijo vpogled v to, kaj je mogoče pridobiti iz izdelkov na koncu življenjske dobe, kar pomeni, da se lahko odločijo, kako in kdaj reciklirati ali ponovno uporabiti materiale.

To znanje ima potencial, da ima pozitiven in dolgotrajen učinek pri zniževanju stroškov, zmanjšanju njihovega ogljičnega odtisa in spodbujanju novih metodologij za trajnostne pobude.

druge prednosti

Nekatere druge prednosti digitalnih dvojčkov vključujejo izboljšano operativno učinkovitost, daljši čas delovanja opreme, večjo zanesljivost in razpoložljivost s spremljanjem in simulacijo, nižje stroške vzdrževanja in stalne izboljšave.

Primeri uporabe digitalnih dvojčkov

Industrije, ki se najbolj zanašajo na digitalne dvojčke, vključujejo:

• Proizvodnja: Industrijski sektor je v ospredju uporabe digitalnih dvojčkov in na tem področju je bilo opaziti obsežno implementacijo. Proizvajalci že vrsto let uporabljajo virtualne replike za modeliranje komponent, izdelkov, sistemov in celotnih tovarn – kar jim omogoča vpogled v njihove operativne procese brez primere.
• Skrb za zdravje: Z digitalnimi dvojčki lahko zdravstveni delavci optimizirajo diagnoze in zdravljenja, hkrati pa se izognejo tveganjem testiranja v resničnem svetu. Z uporabo elektronskih zdravstvenih kartotek, podatkov o zaporedju genoma, rezultatov slikanja in drugih podatkov o bolnikih skupaj z anonimiziranimi primerjalnimi raziskovalnimi vpogledi – lahko ponudniki zanesljivo določijo najboljše možnosti zdravljenja za svoje bolnike z večjo natančnostjo kot kdajkoli prej
• energija: Električna podjetja so na samem vrhu tehnologije in raziskujejo digitalne dvojčke, da bi spremenila elektrarne, omrežja in celo sisteme obnovljive energije. Ta inovativni pristop bi lahko omogočil nadzor nad vzdrževalnimi protokoli in spremljanjem proizvodnje brez primere, da bi čim bolj povečali učinkovitost solarnih naprav in vetrnih elektrarn – kar je ključni korak k ogljični nevtralnosti. V prihodnosti se lahko celotna električna omrežja posnemajo s procesnimi digitalnimi dvojčki.
• Urbanistično načrtovanje: S tehnologijo digitalnih dvojčkov je mogoče mesta in velike gradbene projekte digitalno povezati za izboljšanje infrastrukture. Uporaba tehnologij interneta stvari skupaj z analitiko umetne inteligence omogoča, da pobude za pametna mesta povečajo energetsko učinkovitost in hkrati optimizirajo prevozne storitve na nacionalni ravni.
• Maloprodaja in e-trgovina: Trgovci na drobno uporabljajo digitalne dvojčke za preoblikovanje nakupovalne izkušnje, od umeščanja izdelkov in optimizacije poti strank v fizičnih trgovinah do pospeševanja spletnega sodelovanja prek modelov virtualnih trgovin. Inovacija prav tako revolucionira vizualne podobe s 3D slikami, upodobljenimi v podrobnostih brez primere – ustvarja hiperrealistično izkušnjo gledanja.