Gemenii digitali: ce sunt și cum funcționează?

Un geamăn digital este o versiune digitală a unui proces sau a unui obiect fizic. Poate fi o replică digitală a unui motor cu reacție, a unei mașini, a unei clădiri sau chiar a unui oraș. Gemenii digitali replică procese pentru a colecta date pentru a prezice cum vor funcționa sistemele reale. Prin intermediul gemenilor digitali, puteți planifica și executa un set complex de activități într-o lume virtuală înainte de a le lansa în lumea reală.

Să aruncăm o privire asupra modului în care funcționează gemenii digitali.

Cum sunt proiectate gemenii digitali?

Un geamăn digital este proiectat prin colectarea de date și crearea de modele de calcul pentru a le testa.

Colectare de date

Pentru a crea un model virtual, un geamăn digital necesită date despre un obiect sau proces. Aceste date ar putea fi referitoare la ciclul de viață al unui produs. Datele pot include specificații de proiectare, informații despre produse sau procese de producție. Ar putea fi, de asemenea, legat de informații precum feedback în timp real, analize istorice și înregistrări de întreținere.

Modelare

Odată colectate datele, acestea sunt utilizate pentru a crea modele analitice de calcul. Aceste modele pot prescrie acțiuni bazate pe simulări de inginerie și algoritmi de inteligență artificială. Modelele pot fi afișate prin reprezentări 3D și tehnici de realitate augmentată (AR) pentru a vă arăta vizual toate constatările. Toate acestea vă pot ajuta să înțelegeți mai bine obiectul fizic sau procesul.

Cum funcționează gemenii digitali?

Un geamăn digital poate fi la fel de complex sau simplu pe cât doriți. Cantitatea de date pe care o utilizați determină modul în care modelul reprezintă versiunea fizică din lumea reală.

Există trei tipuri diferite de gemene digitale:

Digital Twin Prototype (DTP)

DTP este un gemeni digital implementat înainte de crearea unui produs fizic. Se compune din proiectele, analizele și procesele necesare pentru a crea versiunea fizică a unui produs.

Digital Twin Instance (DTI)

DTI este geamonul digital conceput pentru un produs deja fabricat. Rămâne legat de obiectul fizic pe tot parcursul ciclului său de viață pentru a efectua teste pe diferite cazuri de utilizare.

Digital Twin Aggregate (DTA)

DTA este agregarea multor DTI. Ajută la colectarea informațiilor care ajută la determinarea capacităților unui produs fizic în diferite condiții.

Digital Twins și IoT

Conceptul de twin digital nu este nou, dar proliferarea internetului obiectelor (IoT) a făcut-o mai populară. IoT descrie o rețea de dispozitive digitale care sunt conectate și schimbă date folosind internetul.

Cu avansat capabilități de analiză a datelor, gemenii digitali pot optimiza implementările IoT pentru o eficiență maximă. Capacitatea de a gestiona datele mari și apariția tehnologiilor perturbatoare va continua să împingă adoptarea gemenilor digitali.

De ce sunt importante gemenii digitali?

Întreprinderile sunt supuse unei presiuni crescânde pentru a depăși provocările din peisajele pieței în continuă schimbare. Prin introducerea gemenilor digitali, puteți obține informații valoroase explorând relația dintre seturile de date interdependente ale sistemelor fizice și digitale.

În plus, gemenii digitali vă pot oferi mai multe avantaje, cum ar fi:

• Optimizarea proceselor de fabricație reducând în același timp riscul de accidente și perioade de nefuncționare neplanificate.
• Creșterea eficienței pentru a reduce problemele legate de calitatea produselor.
• Utilizarea întreținerii predictive pentru susținerea echipamentelor și instalațiilor.
• Testarea și validarea ipotezelor.
• Depanarea echipamentelor de la distanță.
• Îmbunătățirea productivității și crearea unor lanțuri de aprovizionare mai eficiente.
• Instruirea angajaților să manipuleze echipamente care nu sunt aproape fizic.
• Îmbunătățirea experienței clienților și vă ajută să obțineți informații mai bune despre performanța produsului.
• Eliminarea nevoii de prototipuri multiple și reducerea timpului total de dezvoltare.

Aplicații digitale digitale

Gemenii digitali sunt folosiți în diverse industrii pentru o gamă largă de aplicații.

Constructie

Prin utilizarea datelor în timp real, gemenii digitali oferă modele dinamice care arată performanțele din viața reală a orașelor inteligente. Acest lucru ajută la obținerea eficienței resurselor, economii de costuri și o modalitate eficientă de introducere practici durabile la construcție.

Gemenii digitali pot oferi în continuare soluții la numeroasele provocări complexe cu care se confruntă orașele moderne. De exemplu, gemenii digitali ai orașelor pot fi folosiți pentru a simula planificarea dezastrelor și răspunsul de urgență în timpul crizelor.

de fabricație

În producție, gemenii digitali contribuie la îmbunătățirea operațiunilor și la reducerea costurilor de întreținere. Producătorii încep prin crearea unei reprezentări virtuale a unui activ și apoi captează datele acestuia pentru a determina performanța acestuia. Acest lucru face ca producția să fie mai productivă și simplificată.

Automobile

Gemenii digitali pot crea replici virtuale de mașini pentru a ajuta la analiza și îmbunătățirea performanței vehiculului. Aceste reprezentări digitale ale vehiculelor colectează date comportamentale și operaționale ale omologilor lor fizici. Astfel de gemeni digitali ajută la implementarea și testarea de noi modele de produse, cum ar fi vehicule electrice și hibride.

Cu amănuntul

În sectorul comerțului cu amănuntul, gemenii digitali joacă un rol crucial în creșterea experiențelor clienților prin crearea de gemeni virtuali pentru clienți. Aceste gemeni digitale contribuie la crearea unor experiențe personalizate pentru consumatori. Ele pot ajuta în continuare cu o mai bună planificare în magazin.

Aerospațial și de apărare

Gemenii digitali sunt utilizați în sectoarele aerospațial și de apărare pentru a spori performanța și a îmbunătăți proiectarea produselor. Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu (NASA) folosește gemeni digitali să întrețină, să opereze și să repare sistemele de aeronave situate în spațiul cosmic. Armata SUA folosește gemeni digitali pentru a confirma integritatea semiconductoarelor și a cipurilor utilizate în muniția sa.

Sănătate

Medicii pot efectua în condiții de siguranță proceduri medicale într-un mediu simulat folosind gemeni digitali ai unui organ sau al unui pacient. Profesioniștii din domeniul sănătății pot utiliza, de asemenea, gemeni digitali pentru a efectua studii clinice virtuale înainte de a lansa noi vaccinuri sau medicamente.

Gemenii digitali pot fi în continuare un instrument puternic pentru medicina predictivă. Acest lucru poate ajuta la evaluarea riscului unui pacient pe baza datelor despre pacienții cu profiluri similare.

Gemenii digitali ai viitorului

Gemenii digitali ajută deja organizațiile să atingă înălțimi mai mari. Acestea vă ajută să livrați soluții personalizate care să răspundă schimbării preferințelor clienților moderni. Deși oferă o multitudine de beneficii, gemenii digitali pot fi îmbunătățiți în continuare.

De exemplu, capacitățile unui model digital twin pot fi îmbunătățite prin utilizarea calculului cognitiv. Acest lucru poate îmbunătăți testarea unui twin digital pentru a determina testele produsului care ar trebui să fie efectuate mai frecvent. Tehnologii precum Procesarea limbajului natural (NLP), analiza acustică și învățarea automată vor juca, de asemenea, un rol vital în îmbunătățirea viitorului gemenilor digitali.

Unirea lumilor digitale și fizice cu gemeni digitali

Gemenii digitali prezintă o transformare semnificativă în diferite industrii. Când le implementați pentru a testa un produs sau proces, vă pot economisi atât timp, cât și bani.

Gemenii digitali vor continua să ofere informații care pot ajuta organizațiile să-și deblocheze valorile ascunse. În viitor, mai multe companii vor afla despre capabilitățile digitale digitale și vor dori să le implementeze pentru a obține un avantaj competitiv.

Cum vă va schimba lumea a patra revoluție industrială?

Industria 4.0 este în creștere. Ce înseamnă asta pentru slujba ta?

Citiți în continuare

Despre autor