Efterhånden som mængden af data, vi har, stiger, stiger mængden af nyttig information, vi kan bruge til at træffe vigtige beslutninger i den virkelige verden. Sammenfatninger, modeller og simuleringer af datapunkter danner grundlag for disse beslutninger. I Big Datas tidsalder, tDet ultimative næste skridt til dette er konceptet med digitale tvillinger.
En digital tvilling er en virtuel repræsentation af en fysisk genstand eller proces. Disse er simuleringer, der kan forudsige, hvordan et bestemt objekt eller en bestemt tjeneste vil klare sig i den virkelige verden.
Forskellige industrier er begyndt at undersøge implementeringen af digitale tvillinger af deres egne produkter og tjenester for at foretage alle mulige forbedringer.
Lad os tage et kig på historien om digitale tvillinger, og hvordan de adskiller sig fra de simuleringer, der oftest bruges i dag. Vi vil også se på, hvordan digitale tvillinger kan revolutionere forskellige industrier, fra sundhedspleje til fremstillingsvirksomhed eller endda hele byer.
Hvad er Digital Twin?
Historien
Udtrykket "digital tvilling" dukkede første gang op i NASA-dokumenter i 2010. Den digitale tvilling blev beskrevet som "en integreret multi-fysisk, multi-skala probabilistisk simulering af et køretøj eller system, der bruger de bedst tilgængelige fysiske modeller, sensoropdateringer, flådehistorik osv., for at spejle livet for dens flyvende tvilling."
Denne teknologi inspirerede senere det amerikanske luftvåben, som beskæftigede digitale tvillinger af deres flys flyskrog for at forudsige træthed og skader. De kaldte denne teknologi Airframe Digital Twin, og den havde til formål at fungere som en virtuel sundhedssensor gennem hele det enkelte flys livscyklus.
Digital tvilling vs modeller
Et af nøgleaspekterne ved en digital tvilling er, at tvillingen skal have et tilsvarende objekt i den virkelige verden. Den digitale tvilling er mere end blot en plan eller skematisk.
Den moderne definition af den digitale tvilling mener, at det er bedst, at den digitale model og det fysiske objekt er udtænkt på samme tid. Disse tvillinger "vokser" sammen som tiden går.
En digital tvillingtilgang til fremstilling ville involvere den digitale tvilling selv forbi prototypestadiet. Data hentet fra prototypen kunne bruges til at forbedre den digitale tvilling. Den forbedrede model kan så forudsige fremtidige prototypers ydeevne.
Karakteristika for digitale tvillinger
- Connectivity
En digital tvilling kræver tilslutning. Forholdet mellem en digital tvilling og dens modstykke i det virkelige liv kræver en pålidelig strøm af data. Digital tvillingteknologi kan bruge Internet of Things (IoT) og Machine Learning (ML) til at analysere data løbende, der kommer fra sensorer fra flere kilder. - homogenisering
På grund af stigningen i tilgængelig computerkraft er vi nu i stand til at realisere næsten homogenisering af data, der kommer fra forskellige kilder. Og fordi alle de nødvendige data er fanget i en enkelt enhed, er de meget nemmere at dele. - Omprogrammerbarhed
Digital tvillingteknologi giver os mulighed for at omprogrammere tjenester og produkter baseret på feedback i realtid. Ved at bruge ML kan vi få digitale tvillinger, der endda bliver mere intelligente i beslutningstagningen, efterhånden som der indsamles flere data. - modularitet
Store, komplekse systemer optaget ved hjælp af digital tvillingteknologi drager fordel af designets modularitet. DT'er kan gøre det muligt for producenterne at finde ud af, hvilke bestemte komponenter i en enhed, der yder dårligere.
Digitale tvillingapplikationer
Digitale tvillinger kan anvendes til næsten enhver industri. En sådan kraftfuld model kunne forbedre design-, fremstillings- og driftsstadierne for et bestemt produkt eller en bestemt tjeneste. Det følgende er nogle eksempler på, hvordan digitale tvillingeteknologier kan anvendes til visse sektorer.
1. Luftfart
Ved at bruge digitale tvillinger kan virksomheder nu have et digitalt fodaftryk af hele et produkts livsstil, fra design til drift.
For eksempel luftfartsselskabet Boeing bruger digitale tvillinger til at designe deres fly. De kan køre simuleringer af alle flyets dele for at forudsige, hvordan og hvornår de kan fejle i fremtiden.
Denne type modelbaseret teknik accelererer forskning og udvikling og giver mulighed for et integreret system. Design-, fremstillings- og driftsstadierne kører nu parallelt og deler data med hinanden.
2. Forsyningskæder
Digitale tvillinger kan bruges i virkeligheden forsyningskæder at skabe en detaljeret model for forsyningskædens adfærd. Digitale tvillinger muliggør on-the-fly justeringer og et meget detaljeret overblik over hele forsyningskæden.
Digitale tvillinger i forsyningskæden bruger informationsfeeds i realtid. Data såsom kommende forsendelser, køretøjsplaceringer og lagerbeholdning kan hjælpe med at vurdere den aktuelle tilstand af forsyningskæden. Disse digitale tvillinger kan programmeres til at udføre en specifik handling, når visse begivenheder indtræffer, såsom når et produkt er udsolgt.
I lyset af COVID-19-pandemien kan digitale modeller af forsyningskæden hjælpe med at mindske risici. Digitale tvillinger tillader nøjagtig sporing og levering af vigtige aktiver såsom vacciner, laboratorieprøver og andet medicinsk udstyr.
Aktiver såsom vacciner kræver visse temperaturer under transport, som kan overvåges ved hjælp af digitale tvillinger.
3. Healthcare
Ved hjælp af digital tvillingteknologi kan læger snart skabe virtuelle organer, der kan tilpasses til en specifik patient. Forskere ved klinikken for kardiologi på Heidelberg Universitetshospital i Tyskland er allerede begyndt at simulere en digital tvilling af en hjerte. Det virtuelle hjerte kan bruges til at forudsige udviklingen af en patients hjertesygdom og reaktioner på lægemiddelbehandlinger.
Ved at bruge disse digitale tvillinger kan læger se succesraten for hjerteoperationer, før der træffes nogen beslutninger. Mere komplekse risikomodeller som digitale tvillinger kan finde løsninger, der passer til en specifik patient og ikke kun en løsning til en specifik risikogruppe.
4. Digitale tvillingebyer
Med den stigende efterspørgsel efter smarte byer vil der snart blive indsamlet en enorm mængde data i byer. Smarte byer sigter mod at spore alle former for byaktivitet, lige fra trafikdata, kontaktsporing og miljøindikatorer.
Som et resultat vil tilgængeligheden af disse data give os mulighed for snart at skabe digitale tvillinger ud af hele byer.
Ifølge Arup, "løftet om byens digitale tvilling er at hjælpe med at skabe et simuleringsmiljø, at teste politiske muligheder, frembringe afhængigheder og give mulighed for samarbejde på tværs af politikområder, og samtidig forbedre engagementet med borgere og lokalsamfund."
Alle disse data kan bruges til scenarieplanlægning og forebyggelse af fremtidige katastrofer.
En succesfuld digital venskabsby vil hjælpe med at informere politiske beslutninger såvel. Data om vejr, transportmønstre og folketællingsdata kan give mulighed for mere datadrevne initiativer fra lokale embedsmænd.
Hvis byer kan tilbyde nyttige portaler til sine borgere, så kan en bys digitale tvilling også fange behovene og kravene fra dens modstykke i det virkelige liv.
Konklusion
Digital tvillingteknologi giver forskellige industrier mulighed for at træffe bedre beslutninger.
Når indsatsen er høj, såsom inden for sundhedsvæsenet eller luftfartsindustrien, er virksomheder villige til at investere i digitale tvillinger for at sikre, at enhver risiko mindskes.
Komplekse sektorer som supply chain management vil drage fordel af at kunne se stort set alle detaljer i et system.
Desuden kan disse sektorer derefter bruge AI og Machine Learning til at forbedre systemet, efterhånden som flere data indsamles fra den virkelige verden.
Hvis du fandt denne artikel indsigtsfuld, så del denne artikel og abonner på HashDork's ugentlige nyhedsbrev for flere artikler om de seneste AI & Future Tech-nyheder.
Giv en kommentar