Ψηφιακά δίδυμα: Τι είναι και πώς λειτουργούν;

Ένα ψηφιακό δίδυμο είναι μια ψηφιακή έκδοση μιας διαδικασίας ή ενός φυσικού αντικειμένου. Μπορεί να είναι ένα ψηφιακό αντίγραφο ενός κινητήρα τζετ, ενός αυτοκινήτου, ενός κτιρίου ή ακόμα και μιας πόλης. Τα ψηφιακά δίδυμα αναπαράγουν διαδικασίες για τη συλλογή δεδομένων για να προβλέψουν πώς θα λειτουργούν τα πραγματικά συστήματα. Μέσω των ψηφιακών διδύμων, μπορείτε να σχεδιάσετε και να εκτελέσετε ένα σύνθετο σύνολο δραστηριοτήτων σε έναν εικονικό κόσμο πριν τα ξεκινήσετε στον πραγματικό κόσμο.

Ας ρίξουμε μια ματιά στον τρόπο λειτουργίας των ψηφιακών διδύμων.

Πώς σχεδιάζονται τα ψηφιακά δίδυμα;

Ένα ψηφιακό δίδυμο έχει σχεδιαστεί συλλέγοντας δεδομένα και δημιουργώντας υπολογιστικά μοντέλα για να το δοκιμάσουμε.

Συλλογή δεδομένων

Για να δημιουργήσετε ένα εικονικό μοντέλο, ένα ψηφιακό δίδυμο απαιτεί δεδομένα για ένα αντικείμενο ή μια διαδικασία. Αυτά τα δεδομένα θα μπορούσαν να αφορούν τον κύκλο ζωής ενός προϊόντος. Τα δεδομένα θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν προδιαγραφές σχεδιασμού, πληροφορίες προϊόντος ή διαδικασίες παραγωγής. Θα μπορούσε επίσης να σχετίζεται με πληροφορίες όπως σχόλια σε πραγματικό χρόνο, ιστορική ανάλυση και αρχεία συντήρησης.

Πρίπλασμα

Μόλις συγκεντρωθούν δεδομένα, χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία υπολογιστικών αναλυτικών μοντέλων. Αυτά τα μοντέλα μπορούν να ορίσουν δράσεις με βάση προσομοιώσεις μηχανικής και αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης. Τα μοντέλα μπορούν να προβληθούν μέσω τρισδιάστατων αναπαραστάσεων και τεχνικών επαυξημένης πραγματικότητας (AR) για να σας δείξουν όλα τα ευρήματα οπτικά. Όλα αυτά μπορούν να σας βοηθήσουν να κατανοήσετε καλύτερα το φυσικό αντικείμενο ή τη διαδικασία.

Πώς λειτουργούν τα ψηφιακά δίδυμα;

Ένα ψηφιακό δίδυμο μπορεί να είναι τόσο περίπλοκο ή απλό όσο το χρειάζεστε. Ο όγκος των δεδομένων που χρησιμοποιείτε καθορίζει πώς το μοντέλο αντιπροσωπεύει την πραγματική φυσική έκδοση.

Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι ψηφιακών δίδυμων:

Ψηφιακό δίδυμο πρωτότυπο (DTP)

Το DTP είναι ένα ψηφιακό δίδυμο που εφαρμόζεται πριν από τη δημιουργία ενός φυσικού προϊόντος. Αποτελείται από τα σχέδια, τις αναλύσεις και τις διαδικασίες που απαιτούνται για τη δημιουργία της φυσικής έκδοσης ενός προϊόντος.

Ψηφιακή διπλή παρουσία (DTI)

Το DTI είναι το ψηφιακό δίδυμο που έχει σχεδιαστεί για ένα προϊόν που έχει ήδη κατασκευαστεί. Παραμένει συνδεδεμένο με το φυσικό αντικείμενο καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του για να εκτελεί δοκιμές σε διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης.

Digital Twin Aggregate (DTA)

Το DTA είναι η συγκέντρωση πολλών DTI. Βοηθά στη συλλογή των πληροφοριών που βοηθούν στον προσδιορισμό των δυνατοτήτων ενός φυσικού προϊόντος υπό διάφορες συνθήκες.

Ψηφιακά δίδυμα και το IoT

Η έννοια του ψηφιακού διπλού δεν είναι νέα, αλλά ο πολλαπλασιασμός του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT) το έκανε πιο δημοφιλές. Το IoT περιγράφει ένα δίκτυο ψηφιακών συσκευών που είναι συνδεδεμένες και ανταλλάσσουν δεδομένα χρησιμοποιώντας το Διαδίκτυο.

Με προχωρημένο δυνατότητες ανάλυσης δεδομένων, τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν να βελτιστοποιήσουν τις αναπτύξεις IoT για μέγιστη απόδοση. Η ικανότητα διαχείρισης μεγάλων δεδομένων και η εμφάνιση ανατρεπτικών τεχνολογιών θα συνεχίσει να πιέζει την υιοθέτηση ψηφιακών διδύμων.

Γιατί είναι σημαντικά τα ψηφιακά δίδυμα;

Οι επιχειρήσεις υπόκεινται σε αυξανόμενη πίεση για να ξεπεράσουν τις προκλήσεις στα συνεχώς μεταβαλλόμενα τοπία της αγοράς. Με την εισαγωγή ψηφιακών διδύμων, μπορείτε να αποκτήσετε πολύτιμες πληροφορίες διερευνώντας τη σχέση μεταξύ αλληλοσυνδεόμενων συνόλων δεδομένων των φυσικών και ψηφιακών συστημάτων.

Εκτός από αυτό, τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν να σας προσφέρουν πολλά οφέλη όπως:

• Βελτιστοποίηση των διαδικασιών κατασκευής, μειώνοντας παράλληλα τον κίνδυνο ατυχημάτων και μη προγραμματισμένου χρόνου διακοπής λειτουργίας.
• Βελτίωση της αποτελεσματικότητας για τη μείωση των ζητημάτων ποιότητας των προϊόντων.
• Χρησιμοποιώντας προγνωστική συντήρηση για τη συντήρηση εξοπλισμού και εγκαταστάσεων.
• Δοκιμή και επικύρωση υποθέσεων.
• Εξοπλισμός αντιμετώπισης προβλημάτων από απόσταση.
• Βελτίωση της παραγωγικότητας και δημιουργία αποτελεσματικότερων αλυσίδων εφοδιασμού.
• Εκπαίδευση υπαλλήλων για χειρισμό εξοπλισμού που δεν είναι φυσικά κοντά.
• Βελτίωση της εμπειρίας των πελατών και βοηθώντας σας να αποκτήσετε καλύτερες πληροφορίες σχετικά με την απόδοση των προϊόντων.
• Εξάλειψη της ανάγκης για πολλαπλά πρωτότυπα και μείωση του συνολικού χρόνου ανάπτυξης.

Ψηφιακές εφαρμογές Twin

Τα ψηφιακά δίδυμα χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Κατασκευή

Χρησιμοποιώντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, τα ψηφιακά δίδυμα παρέχουν δυναμικά μοντέλα που δείχνουν τις πραγματικές επιδόσεις των έξυπνων πόλεων. Αυτό συμβάλλει στην αποτελεσματικότητα των πόρων, την εξοικονόμηση κόστους και έναν αποτελεσματικό τρόπο εισαγωγής βιώσιμες πρακτικές στην κατασκευή.

Τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν περαιτέρω να προσφέρουν λύσεις στις πολλές πολύπλοκες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι σύγχρονες πόλεις. Για παράδειγμα, τα ψηφιακά δίδυμα πόλεων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση του σχεδιασμού καταστροφών και της αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης κατά τη διάρκεια κρίσεων.

Βιομηχανοποίηση

Στην κατασκευή, τα ψηφιακά δίδυμα βοηθούν στη βελτίωση των λειτουργιών και στη μείωση του κόστους συντήρησης. Οι κατασκευαστές ξεκινούν δημιουργώντας μια εικονική αναπαράσταση ενός στοιχείου και, στη συνέχεια, καταγράφουν τα δεδομένα του για να προσδιορίσουν την απόδοσή του. Αυτό καθιστά την κατασκευή πιο παραγωγική και εξορθολογισμένη.

Αυτοκίνητο

Τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν να δημιουργήσουν εικονικά αντίγραφα αυτοκινήτων για να βοηθήσουν στην ανάλυση και τη βελτίωση της απόδοσης του οχήματος. Αυτές οι αναπαραστάσεις ψηφιακών οχημάτων συλλέγουν δεδομένα συμπεριφοράς και λειτουργίας των φυσικών τους ομολόγων. Τέτοια ψηφιακά δίδυμα βοηθούν στην εφαρμογή και τη δοκιμή νέων μοντέλων προϊόντων όπως ηλεκτρικά και υβριδικά οχήματα.

Λιανεμποριο

Στον τομέα της λιανικής, τα ψηφιακά δίδυμα διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην αύξηση της εμπειρίας των πελατών δημιουργώντας εικονικά δίδυμα για τους πελάτες. Αυτά τα ψηφιακά δίδυμα βοηθούν στη δημιουργία προσαρμοσμένων εμπειριών για τους καταναλωτές. Μπορούν περαιτέρω να βοηθήσουν στον καλύτερο σχεδιασμό εντός καταστήματος.

Αεροδιαστημική και άμυνα

Τα ψηφιακά δίδυμα χρησιμοποιούνται στους τομείς της αεροδιαστημικής και της άμυνας για να βελτιώσουν την απόδοση και να βελτιώσουν τα σχέδια προϊόντων. Η Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος (NASA) χρησιμοποιεί ψηφιακά δίδυμα για τη συντήρηση, τη λειτουργία και την επισκευή συστημάτων αεροσκαφών που βρίσκονται στο διάστημα. Ο στρατός των ΗΠΑ χρησιμοποιεί ψηφιακά δίδυμα για να επιβεβαιώσετε την ακεραιότητα των ημιαγωγών και των τσιπ που χρησιμοποιούνται στα πυρομαχικά του.

Φροντίδα υγείας

Οι ιατροί μπορούν να εκτελέσουν με ασφάλεια ιατρικές διαδικασίες σε προσομοιωμένο περιβάλλον χρησιμοποιώντας ψηφιακά δίδυμα ενός οργάνου ή ενός ασθενούς. Οι επαγγελματίες της υγειονομικής περίθαλψης μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν ψηφιακά δίδυμα για τη διεξαγωγή εικονικών κλινικών δοκιμών πριν ξεκινήσουν νέα εμβόλια ή φάρμακα.

Τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν περαιτέρω να είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την προγνωστική ιατρική. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση του κινδύνου ενός ασθενούς με βάση δεδομένα σχετικά με ασθενείς με παρόμοιο προφίλ.

Ψηφιακά δίδυμα του μέλλοντος

Τα ψηφιακά δίδυμα βοηθούν ήδη τους οργανισμούς να φτάσουν σε μεγαλύτερα ύψη. Συμβάλλουν στην παροχή προσαρμοσμένων λύσεων που ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες προτιμήσεις των σύγχρονων πελατών. Παρόλο που παρέχουν πολλά οφέλη, τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν να βελτιωθούν περαιτέρω.

Για παράδειγμα, οι δυνατότητες ενός ψηφιακού διπλού μοντέλου μπορούν να βελτιωθούν με τη χρήση γνωστικών υπολογιστών. Αυτό μπορεί να βελτιώσει τη δοκιμή ενός ψηφιακού διπλού για να προσδιορίσει τις δοκιμές προϊόντων που πρέπει να εκτελούνται συχνότερα. Τεχνολογίες όπως η επεξεργασία φυσικής γλώσσας (NLP), η ακουστική ανάλυση και η μηχανική μάθηση θα διαδραματίσουν επίσης ζωτικό ρόλο στη βελτίωση του μέλλοντος των ψηφιακών διδύμων.

Γέφυρα του Ψηφιακού και Φυσικού Κόσμου με Ψηφιακά Δίδυμα

Τα ψηφιακά δίδυμα δείχνουν σημαντική μεταμόρφωση σε διάφορες βιομηχανίες. Όταν τα εφαρμόζετε για να δοκιμάσετε ένα προϊόν ή μια διαδικασία, μπορούν να σας εξοικονομήσουν χρόνο και χρήμα.

Τα ψηφιακά δίδυμα θα συνεχίσουν να παρέχουν πληροφορίες που μπορούν να βοηθήσουν τους οργανισμούς να ξεκλειδώσουν τις κρυφές τους αξίες. Στο μέλλον, περισσότερες εταιρείες θα μάθουν για ψηφιακές δυνατότητες διπλής και θα θέλουν να τις αναπτύξουν για να αποκτήσουν ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

Πώς θα αλλάξει ο κόσμος σας η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση;

Η βιομηχανία 4.0 αυξάνεται. Τι σημαίνει αυτό για τη δουλειά σας;

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα