Cume a quantità di dati chì avemu aumenta, cusì cresce a quantità di informazioni utili chì pudemu usà per piglià decisioni impurtanti in u mondu reale. Riassunti, mudelli è simulazioni di punti di dati informanu queste decisioni. In l'era di Big Data, tL'ultimu passu prossimu à questu hè u cuncettu di gemelli digitale.
Un gemello digitale hè una rapprisintazioni virtuale di qualchì ughjettu fisicu o prucessu. Quessi sò simulazioni chì ponu predichendu cumu un ughjettu o serviziu particulari si farà in u mondu reale.
Diversi industrii anu cuminciatu à circà l'implementazione di gemelli digitali di i so prudutti è servizii per fà ogni tipu di migliurà.
Fighjemu un ochju à a storia di i gemelli digitali, è cumu si sò diffirenti da e simulazioni più cumunimenti usate oghje. Fighjeremu ancu cumu i gemelli digitali ponu rivoluzionari diverse industrie, da l'assistenza sanitaria, à a fabricazione o ancu cità intere.
Cosa hè Digital Twin?
A Storia
U terminu "gemma digitale" apparsu prima in i documenti di a NASA in 2010. U gemellu digitale hè statu discrittu cum'è "una simulazione probabilistica integrata multi-fisica, multi-scala di un veiculu o sistema chì usa i migliori mudelli fisichi dispunibili, aghjurnamenti di sensori, storia di a flotta. , etc., per speculare a vita di u so gemello volante ".
Sta tecnulugia hà inspiratu dopu l'US Air Force, chì hà impiegatu gemelli digitali di l'aerei di i so aerei per predichendu a fatigue è i danni. Chjamavanu sta tecnulugia Airframe Digital Twin, è hà u scopu di serve cum'è un sensoru di salute virtuale in tuttu u ciclu di vita di l'aeronave individuale.
Digital Twin vs Modelli
Unu di l'aspettu chjave di un gemellu digitale hè chì u gemellu deve avè un ughjettu currispundenti in u mondu reale. U gemellu digitale hè più cà solu un pianu o schematicu.
A definizione muderna di u twin digitale cunsidereghja megliu chì u mudellu digitale è l'ughjettu fisicu sò cuncipitu à u stessu tempu. Questi gemelli "crescenu" inseme cum'è u tempu passa.
Un approcciu di gemelli digitale à a fabricazione implicava u gemellu digitale ancu passatu u stadiu di prototipu. I dati recuperati da u prototipu puderanu esse aduprati per migliurà u twin digitale. U mudellu migliuratu pò allora predichendu u rendiment di prototipi futuri.
Caratteristiche di Digital Twins
- Cunnessibilità
Un gemello digitale necessita di cunnessione. A relazione trà un gemello digitale è a so contraparte in a vita reale richiede un flussu affidabile di dati. A tecnulugia gemella digitale pò utilizà l'Internet di e Cose (IoT) è l'Apprendimentu Machine (ML) per analizà e dati chì venenu continuamente da sensori da parechje fonti. - Homogeneizazione
A causa di l'aumentu di a putenza di l'informatica dispunibule, simu avà capaci di rializà vicinu à l'omogeneizazione di dati chì venenu da diverse fonti. È perchè tutti i dati necessarii sò catturati in una sola entità, hè assai più faciule di sparte. - Riprogrammabilità
A tecnulugia digitale doppia ci permette di riprogrammà servizii è prudutti basati nantu à feedback in tempu reale. Aduprendu ML, pudemu avè gemelli digitali chì diventanu ancu più intelligenti in a decisione quandu si raccoglie più dati. - Modularità
Sistemi grandi è cumplessi catturati cù a tecnulugia digitale doppia beneficianu da a modularità di u disignu. I DT ponu permette à i pruduttori di sapè quale cumpunenti particulare in un dispositivu sò sottumessi.
Applicazioni Digital Twin
I gemelli digitali ponu esse applicati à quasi ogni industria. Un mudellu cusì putente puderia migliurà e fasi di cuncepimentu, fabricazione è operazione di un pruduttu o serviziu particulari. Eccu alcuni esempi di cumu e tecnulugia gemelli digitale ponu esse applicate à certi settori.
1. Aviazione
Utilizendu i gemelli digitali, l'imprese ponu avà avè una impronta digitale di tuttu u stilu di vita di un pruduttu, da u disignu à l'operazioni.
Per esempiu, a cumpagnia aerospaziale Boeing usa gemelli digitali per cuncepisce i so aerei. Puderanu eseguisce simulazioni di tutte e parti di l'aviò per predichendu cumu è quandu puderanu falla in u futuru.
Stu tipu di ingegneria basatu à mudelli accelera a ricerca è u sviluppu è permette un sistema integratu. I fasi di cuncepimentu, di fabricazione è di operazione sò avà in parallelu è sparte e dati.
2. Supply Chains
I gemelli digitali ponu esse usati in realità catene di fornitura per creà un mudellu detallatu di u cumpurtamentu di a supply chain. Gemelli digitali permette l'aghjustamenti nantu à a mosca è una vista assai dettagliata di tutta a catena di supply.
I gemelli digitali di a catena di fornitura utilizanu feed di informazioni in tempu reale. Dati cum'è spedizioni imminenti, locu di i veiculi, è inventariu ponu aiutà à valutà u statu attuale di a catena di supply. Questi gemelli digitali ponu esse programati per piglià una azzione specifica una volta chì certi avvenimenti accadenu, cum'è quandu un pruduttu hè fora di stock.
In vista di a pandemia di COVID-19, i mudelli digitali di a supply chain ponu aiutà à mitigà i risichi. I gemelli digitali permettenu un seguimentu precisu è a consegna di l'assi impurtanti cum'è i vaccini, i campioni di labburatoriu è altri equipaghji medichi.
L'assi cum'è i vaccini necessitanu certe temperature durante u trasportu, chì ponu esse monitorati cù gemelli digitali.
3. Sanità
Utilizendu a tecnulugia di gemelli digitale, i medichi ponu prestu creà organi virtuali chì ponu esse persunalizati per un paziente specificu. I scientisti di a Clinica di Cardiologia di l'Hospital di l'Università di Heidelberg, in Germania, anu digià cuminciatu à simulà un gemellu digitale di un lu cori. U cori virtuale pò esse usatu per predichendu a progressione di a malatia di u cori di u paziente è e risposte à i trattamenti di droga.
Utilizendu questi gemelli digitali, i medichi ponu vede a rata di successu di a chirurgia cardiaca prima di qualsiasi decisione. Modelli di risichi più cumplessi cum'è i gemelli digitali ponu truvà suluzioni chì si adattanu à un paziente specificu è micca solu una suluzione per un gruppu di risicu specificu.
4. Digital Twin Cities
Cù a crescente dumanda di cità intelligenti, ci sarà prestu una grande quantità di dati raccolti in cità. E cità intelligenti anu u scopu di seguità ogni tipu di attività di cità, da dati di trafficu, traccia di cuntattu è indicatori ambientali.
In u risultatu, a dispunibilità di sti dati ci permetterà prestu di creà gemelli digitali fora di cità intere.
Secondu Arup, "a prumessa di u gemellu digitale di a cità hè di aiutà à furnisce un ambiente di simulazione, per pruvà l'opzioni di pulitica, esce dipendenze è permette a cullaburazione in e zone di pulitica, mentre chì migliurà l'ingaghjamentu cù i citadini è e cumunità".
Tutti questi dati ponu esse aduprati per a pianificazione di scenarii è prevenzione di catastrofi futuri.
Una cità gemella digitale di successu aiuterà à informà decisioni di pulitica ancu. I dati nantu à u clima, i mudelli di trasportu è i dati di u censu ponu permette più iniziative guidate da i dati da i funzionari di u guvernu lucale.
Se e cità ponu furnisce portali utili per i so citadini, allora u gemellu digitale di una cità pò ancu catturà i bisogni è i bisogni di a so controparte reale.
cunchiusioni
A tecnulugia gemella digitale permette à diverse industrie di piglià decisioni megliu.
Quandu l'azzione hè alta, cum'è in l'assistenza sanitaria o l'industria di l'aviazione, l'imprese sò disposti à investisce in gemelli digitali per assicurà chì ogni risicu hè mitigatu.
I settori cumplessi, cum'è a gestione di a catena di fornitura, prufittàranu di pudè vede quasi ogni livellu di dettagliu in un sistema.
Inoltre, questi settori ponu allora aduprà AI è Machine Learning per migliurà u sistema cum'è più dati sò raccolti da u mondu reale.
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