Kako se povećava količina podataka koje imamo, tako raste i količina korisnih informacija koje možemo koristiti za donošenje važnih odluka u stvarnom svijetu. Sažeci, modeli i simulacije točaka podataka donose te odluke. U doba velikih podataka, tkonačni sljedeći korak u tome je koncept digitalnih blizanaca.
Digitalni blizanac je virtualni prikaz nekog fizičkog objekta ili procesa. To su simulacije koje mogu predvidjeti kako će se određeni objekt ili usluga ponašati u stvarnom svijetu.
Razne industrije počele su istraživati implementaciju digitalnih blizanaca vlastitih proizvoda i usluga kako bi napravile sve vrste poboljšanja.
Pogledajmo povijest digitalnih blizanaca i po čemu se razlikuju od simulacija koje se danas najčešće koriste. Također ćemo pogledati kako digitalni blizanci mogu revolucionirati različite industrije, od zdravstva, do proizvodnje ili čak cijelih gradova.
Što je Digital Twin?
Povijest
Pojam "digitalni blizanac" prvi put se pojavio u NASA-inim dokumentima 2010. Digitalni blizanac je opisan kao "integrirana multifizička, višeskalatna vjerojatnosna simulacija vozila ili sustava koji koristi najbolje dostupne fizičke modele, ažuriranja senzora, povijest flote itd., kako bi zrcali život svog letećeg blizanca.”
Ova tehnologija kasnije je inspirirala američko ratno zrakoplovstvo, koje je zapošljavalo digitalni blizanci okvira njihovih zrakoplova za predviđanje zamora i oštećenja. Ovu su tehnologiju nazvali Airframe Digital Twin, a cilj joj je bio poslužiti kao virtualni zdravstveni senzor tijekom životnog ciklusa pojedinog zrakoplova.
Digitalni blizanci protiv modela
Jedan od ključnih aspekata digitalnog blizanca je da blizanac mora imati odgovarajući objekt u stvarnom svijetu. Digitalni blizanac više je od samo nacrta ili sheme.
Moderna definicija digitalnog blizanca smatra da je najbolje da se digitalni model i fizički objekt osmisle u isto vrijeme. Ovi blizanci "rastu" zajedno kako vrijeme prolazi.
Pristup digitalnog blizanca u proizvodnji uključivao bi digitalnog blizanca čak i nakon faze prototipa. Podaci dobiveni iz prototipa mogli bi se koristiti za poboljšanje digitalnog blizanca. Poboljšani model tada može predvidjeti performanse budućih prototipova.
Karakteristike digitalnih blizanaca
- Povezivanje
Digitalni blizanac zahtijeva povezanost. Odnos između digitalnog blizanca i njegovog parnjaka iz stvarnog života zahtijeva pouzdan protok podataka. Tehnologija digitalnih blizanaca može koristiti Internet stvari (IoT) i strojno učenje (ML) za analizu podataka koji kontinuirano dolaze od senzora iz više izvora. - Homogenizacija
Zbog porasta raspoložive računalne snage, sada smo u mogućnosti ostvariti skoro homogenizaciju podataka koji dolaze iz različitih izvora. A budući da su svi potrebni podaci zarobljeni u jednom entitetu, puno ih je lakše dijeliti. - Reprogramibilnost
Tehnologija digitalnih blizanaca omogućuje nam reprogramiranje usluga i proizvoda na temelju povratnih informacija u stvarnom vremenu. Koristeći ML, možemo imati digitalne blizance koji čak postaju inteligentniji u donošenju odluka kako se prikuplja više podataka. - modularnost
Veliki, složeni sustavi snimljeni tehnologijom digitalnih blizanaca imaju koristi od modularnosti dizajna. DT-ovi mogu omogućiti proizvođačima da saznaju koje pojedine komponente uređaja ne rade.
Digitalne aplikacije blizanaca
Digitalni blizanci mogu se primijeniti na gotovo svaku industriju. Takav moćan model mogao bi poboljšati faze dizajna, proizvodnje i rada određenog proizvoda ili usluge. Slijedi nekoliko primjera kako se tehnologije digitalnih blizanaca mogu primijeniti na određene sektore.
1. Zrakoplovstvo
Koristeći digitalne blizance, tvrtke sada mogu imati digitalni otisak cjelokupnog životnog stila proizvoda, od dizajna do operacija.
Na primjer, zrakoplovna tvrtka Boeing koristi digitalne blizance za dizajn svojih zrakoplova. Mogu pokrenuti simulacije svih dijelova aviona kako bi predvidjeli kako i kada bi mogli otkazati u budućnosti.
Ova vrsta inženjerstvo temeljeno na modelu ubrzava istraživanje i razvoj te omogućuje integrirani sustav. Faze dizajna, proizvodnje i rada sada se odvijaju paralelno i međusobno dijele podatke.
2. Lanci opskrbe
Digitalni blizanci mogu se koristiti u stvarnosti lanci opskrbe stvoriti detaljan model ponašanja opskrbnog lanca. Digitalni blizanci omogućuju prilagodbe u hodu i vrlo detaljan pregled cijelog opskrbnog lanca.
Digitalni blizanci opskrbnog lanca koriste izvore informacija u stvarnom vremenu. Podaci kao što su nadolazeće pošiljke, lokacije vozila i inventar mogu pomoći u procjeni trenutnog stanja opskrbnog lanca. Ovi digitalni blizanci mogu se programirati da poduzmu određenu radnju kada se dogode određeni događaji, kao što je kada proizvoda nema na zalihi.
U svjetlu pandemije COVID-19, digitalni modeli opskrbnog lanca mogu pomoći u ublažavanju rizika. Digitalni blizanci omogućuju točno praćenje i isporuku važne imovine kao što su cjepiva, laboratorijski uzorci i druga medicinska oprema.
Sredstva kao što su cjepiva zahtijevaju određene temperature tijekom transporta, što se može pratiti pomoću digitalnih blizanaca.
3. Zdravstvo
Koristeći tehnologiju digitalnih blizanaca, liječnici uskoro mogu stvoriti virtualne organe koji se mogu prilagoditi određenom pacijentu. Znanstvenici s Klinike za kardiologiju pri Sveučilišnoj bolnici Heidelberg u Njemačkoj već su počeli simulirati digitalnog blizanca srce. Virtualno srce može se koristiti za predviđanje napredovanja srčane bolesti pacijenta i odgovora na liječenje lijekovima.
Koristeći ove digitalne blizance, liječnici mogu vidjeti stopu uspješnosti operacije srca prije donošenja bilo kakve odluke. Složeniji modeli rizika poput digitalnih blizanaca mogu pronaći rješenja koja odgovaraju određenom pacijentu, a ne samo rješenje za određenu rizičnu skupinu.
4. Digitalni gradovi blizanci
Uz rastuću potražnju za pametnim gradovima, uskoro će se u gradovima prikupljati ogromna količina podataka. Pametni gradovi imaju za cilj pratiti sve vrste gradskih aktivnosti, od podataka o prometu, praćenja kontakata i pokazatelja okoliša.
Kao rezultat toga, dostupnost ovih podataka omogućit će nam da uskoro stvorimo digitalne blizance iz cijelih gradova.
Prema Arup, "obećanje gradskog digitalnog blizanca je pomoći u pružanju simulacijskog okruženja, testiranju političkih opcija, otkrivanju ovisnosti i omogućavanju suradnje u svim područjima politike, uz poboljšanje angažmana s građanima i zajednicama."
Svi ti podaci mogu se koristiti za planiranje scenarija i sprječavanje budućih katastrofa.
Uspješan digitalni grad blizanac pomoći će u informiranju donošenje odluka također. Podaci o vremenskim prilikama, obrascima prijevoza i popisnim podacima mogu omogućiti više inicijativa lokalnih državnih službenika temeljenih na podacima.
Ako gradovi mogu pružiti korisne portale za svoje građane, tada digitalni blizanac grada također može obuhvatiti potrebe i zahtjeve svojih kolega iz stvarnog života.
Zaključak
Tehnologija digitalnih blizanaca osnažuje različite industrije u donošenju boljih odluka.
Kada su ulozi visoki, kao što je zdravstvo ili zrakoplovna industrija, tvrtke su spremne ulagati u digitalne blizance kako bi osigurale da se svaki rizik ublaži.
Složeni sektori kao što je upravljanje opskrbnim lancem imat će koristi od mogućnosti vidjeti gotovo svaku razinu detalja u sustavu.
Nadalje, ovi sektori mogu koristiti umjetnu inteligenciju i strojno učenje za poboljšanje sustava kako se više podataka prikuplja iz stvarnog svijeta.
Ako vam je ovaj članak bio pronicljiv, podijelite ovaj članak i pretplatite se na HashDork's tjedni newsletter za više članaka o najnovijim vijestima o AI i tehnologiji budućnosti.
Ostavi odgovor