Digital Twins: Hvad er de, og hvordan fungerer de?

En digital tvilling er en digital version af en proces eller et fysisk objekt. Det kan være en digital kopi af en jetmotor, en bil, en bygning eller endda en by. Digitale tvillinger replikerer processer for at indsamle data for at forudsige, hvordan de virkelige systemer vil fungere. Gennem digitale tvillinger kan du planlægge og udføre et komplekst sæt aktiviteter i en virtuel verden, inden du lancerer dem til den virkelige verden.

Lad os se på, hvordan digitale tvillinger fungerer.

Hvordan designes digitale tvillinger?

En digital tvilling er designet ved at indsamle data og oprette beregningsmodeller for at teste det.

Dataindsamling

For at oprette en virtuel model kræver en digital tvilling data om et objekt eller en proces. Disse data kan handle om et produkts livscyklus. Dataene kan omfatte designspecifikationer, produktinformation eller produktionsprocesser. Det kan også være relateret til information såsom feedback i realtid, historisk analyse og vedligeholdelsesregistreringer.

Modellering

Når data er samlet, bruges de til at oprette beregningsanalytiske modeller. Disse modeller kan ordinere handlinger baseret på tekniske simuleringer og kunstig intelligensalgoritmer. Modellerne kan vises via 3D-repræsentationer og augmented reality (AR) teknikker for at vise dig alle resultaterne visuelt. Alt dette kan hjælpe dig med at få en bedre forståelse af det fysiske objekt eller den fysiske proces.

Hvordan fungerer digitale tvillinger?

En digital tvilling kan være så kompleks eller så enkel som du har brug for. Mængden af ​​data, du bruger, bestemmer, hvordan modellen repræsenterer den fysiske version i den virkelige verden.

Der er tre forskellige typer digital tvilling:

Digital Twin Prototype (DTP)

DTP er en digital tvilling implementeret inden et fysisk produkt oprettes. Den består af design, analyser og processer, der kræves for at skabe den fysiske version af et produkt.

Digital Twin Instance (DTI)

DTI er den digitale tvilling designet til et produkt, der allerede er fremstillet. Det forbliver knyttet til det fysiske objekt gennem hele dets livscyklus for at køre tests på forskellige brugssager.

Digital Twin Aggregate (DTA)

DTA er sammenlægningen af ​​mange DTI'er. Det hjælper med at indsamle de oplysninger, der hjælper med at bestemme mulighederne for et fysisk produkt under forskellige forhold.

Digital Twins og IoT

Det digitale tvillingskoncept er ikke nyt, men spredning af tingenes internet (IoT) har gjort det mere populært. IoT beskriver et netværk af digitale enheder, der er forbundet og udveksler data ved hjælp af internettet.

Med avanceret dataanalysefunktionerkan digitale tvillinger optimere IoT-implementeringer for maksimal effektivitet. Evnen til at styre big data og fremkomsten af ​​forstyrrende teknologier vil fortsætte med at skubbe indførelsen af ​​digitale tvillinger.

Hvorfor er digitale tvillinger vigtige?

Virksomheder er under stigende pres for at overvinde udfordringerne i nutidens stadigt skiftende markedslandskaber. Ved at introducere digitale tvillinger kan du få værdifuld indsigt ved at udforske forholdet mellem indbyrdes forbundne datasæt i det fysiske og digitale system.

Ud over dette kan digitale tvillinger give dig flere fordele såsom:

• Optimering af fremstillingsprocesser, samtidig med at risikoen for ulykker og uplanlagt nedetid reduceres.
• Forbedring af effektiviteten for at reducere produktkvalitetsproblemer.
• Brug af forudsigende vedligeholdelse til at opretholde udstyr og faciliteter.
• Test og validering af antagelser.
• Fejlfinding af udstyr eksternt.
• Forbedring af produktiviteten og oprettelse af mere effektive forsyningskæder.
• Uddannelse af medarbejdere til at håndtere udstyr, der ikke er fysisk tæt.
• Forbedring af kundeoplevelsen og hjælpe dig med at få bedre indsigt i produktets ydeevne.
• Eliminerer behovet for flere prototyper og reducerer den samlede udviklingstid.

Digital Twin applikationer

Digitale tvillinger bruges i forskellige brancher til en bred vifte af applikationer.

Konstruktion

Ved at bruge realtidsdata leverer digitale tvillinger dynamiske modeller, der viser de virkelige præstationer i smarte byer. Dette hjælper med at levere ressourceeffektivitet, omkostningsbesparelser og en effektiv måde at introducere på bæredygtig praksis til byggeri.

Digitale tvillinger kan yderligere tilbyde løsninger på de mange komplekse udfordringer, som moderne byer står over for. For eksempel kan digitale tvillinger fra byer bruges til at simulere katastrofeplanlægning og beredskab under kriser.

Fremstilling

I fremstillingen hjælper digitale tvillinger med at forbedre driften og reducere vedligeholdelsesomkostningerne. Producenter starter med at oprette en virtuel repræsentation af et aktiv og derefter registrere dets data for at bestemme dets ydeevne. Dette gør produktionen mere produktiv og strømlinet.

Automotive

Digitale tvillinger kan oprette virtuelle replikaer af biler for at hjælpe med at analysere og forbedre køretøjets ydeevne. Disse digitale køretøjsrepræsentationer indsamler adfærdsmæssige og operationelle data om deres fysiske kolleger. Sådanne digitale tvillinger hjælper med at implementere og teste nye produktmodeller som f.eks elektriske og hybridbiler.

Detailhandel

I detailsektoren spiller digitale tvillinger en afgørende rolle i at udvide kundeoplevelser ved at skabe virtuelle tvillinger til kunder. Disse digitale tvillinger hjælper med at skabe skræddersyede oplevelser for forbrugerne. De kan yderligere hjælpe med bedre planlægning i butikken.

Rumfart og forsvar

Digitale tvillinger bruges i luftfarts- og forsvarssektoren for at forbedre ydeevnen og forbedre produktdesignet. National Aeronautics and Space Administration (NASA) bruger digitale tvillinger at vedligeholde, betjene og reparere flysystemer placeret i det ydre rum. Det amerikanske militær bruger digitale tvillinger for at bekræfte integriteten af ​​halvledere og chips, der bruges i ammunitionen.

Sundhedspleje

Læger kan sikkert udføre medicinske procedurer i et simuleret miljø ved hjælp af digitale tvillinger fra et organ eller en patient. Sundhedspersonale kan også bruge digitale tvillinger til at gennemføre virtuelle kliniske forsøg, inden de lancerer nye vacciner eller lægemidler.

Digitale tvillinger kan endvidere være et stærkt værktøj til forudsigelig medicin. Dette kan hjælpe med at vurdere en patients risiko baseret på data om patienter med lignende profiler.

Fremtidens digitale tvillinger

Digitale tvillinger hjælper allerede organisationer med at nå større højder. De hjælper med at levere skræddersyede løsninger, der imødekommer moderne kunders skiftende præferencer. Mens de giver en lang række fordele, kan digitale tvillinger forbedres yderligere.

For eksempel kan kapaciteterne i en digital tvillingmodel forbedres ved hjælp af kognitiv computing. Dette kan forbedre testningen af ​​en digital tvilling for at bestemme de produkttests, der skal køres oftere. Teknologier som Natural Language Processing (NLP), akustisk analyse og maskinindlæring vil også spille en vigtig rolle for at forbedre digitale tvillings fremtid.

At bygge bro over de digitale og fysiske verdener med digitale tvillinger

Digitale tvillinger viser betydelig transformation i forskellige brancher. Når du implementerer dem for at teste et produkt eller en proces, kan de spare dig både tid og penge.

Digitale tvillinger vil fortsat levere indsigt, der kan hjælpe organisationer med at låse op for deres skjulte værdier. I fremtiden vil flere virksomheder lære om digital tvilling-kapacitet og vil bruge dem til at få en konkurrencemæssig fordel.

Hvordan vil den fjerde industrielle revolution ændre din verden?

Industri 4.0 skrider op. Hvad betyder det for dit job?

Læs Næste

Om forfatteren