Razem: 0,00 zł
Cyfrowy Bliźniak (Digital Twin) – co to jest i gdzie jest wykorzystywana ta technologia?
Technologia Digital Twin nie jest jeszcze powszechnie stosowana, jednak z roku na rok zyskuje na popularności. Tworzenie cyfrowych bliźniaków, czyli wirtualnych odpowiedników rzeczywistych przedmiotów już dziś znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle – pozwala doskonalić metody produkcji, minimalizować częstotliwość usterek i podnosić jakość finalnego produktu. Jakie jeszcze korzyści niesie za sobą łączenia świata wirtualnego z otaczającą nas rzeczywistością? Które branże wykazują największe zainteresowanie technologią Digital Twin?
Digital Twin – znaczenie i historia koncepcji
Cyfrowy bliźniak (ang. digital twin) to nic innego jak matematyczny model czy cyfrowe odwzorowanie rzeczywistego przedmiotu, obiektu, procesu czy systemu. W jakim celu tworzy się wirtualne odpowiedniki? Aby odpowiedzieć na to pytanie, cofnijmy się w czasie o kilkadziesiąt lat i zajrzyjmy do biur NASA, w których pracownicy skoncentrowani byli wówczas nad realizacją programu Apollo.
Projektowane przez agencję kosmiczną kapsuły odgrywały ogromną rolę w procesie podboju Księżyca. Z punktu widzenia bezpieczeństwa, a także z punktu widzenia powodzenia całego przedsięwzięcia, niezwykle istotne było ich właściwe testowanie. Początkowo zadanie to realizowano poprzez budowę replik, jednak wraz z rozwojem technologii informatycznych zaczęto przenosić prototypy kapsuł do wirtualnej rzeczywistości, by tam poddawać je najróżniejszym badaniom i testom. W analogiczny sposób NASA radziła sobie z działaniem w sytuacjach kryzysowych. Uszkodzenie pojazdu kosmicznego wymaga opracowania precyzyjnego plan misji ratunkowej. Odwzorowanie jej w symulatorze i przeanalizowanie z wielu różnych perspektyw zwiększało szanse na zminimalizowanie ryzyka niepowodzenia takiej akcji do minimum.
Z biegiem lat strategia wykorzystywana przez przemysł kosmiczny zyskała na znaczeniu i sięgać po nią zaczęli przedstawiciele także innych branż. Dziś zasilany właściwymi danymi wirtualny bliźniak stanowi niemal lustrzane odbicie fizycznego przedmiotu, procesu lub złożonego systemu. To doskonałe narzędzie, które pozwala łączyć świat cyfrowy z rzeczywistym, by w ten sposób optymalizować procesy biznesowe, doskonalić jakość prototypów czy wspierać procesy decyzyjne.
Źródło: https://stock.adobe.com/pl/images/ai-machine-learning-digital-twin-industry-4-0-technology-to-improve-management-efficiency-quality-digital-twin-blockchain-deep-learning-to-analytic-human-about-work-performance-3d-rendering/334511009?asset_id=334511009
Jak działa cyfrowy bliźniak?
Stworzenie cyfrowego bliźniaka wbrew pozorom nie jest trudnym zadaniem. Oczywiście dla osób, które dysponują odpowiednimi narzędziami i kompetencjami. Jak przebiega taki proces krok po kroku? Punktem wyjścia jest stworzenie symulacji czy modelu 3D, który będzie stanowił wierne odzwierciedlenie fizycznego obiektu. W kolejnym kroku dokonuje się ich połączenia – mowa tu o wymianie i przetwarzaniu danych w taki sposób, by w czasie maksymalnie zbliżonym do rzeczywistego aktualizować stworzone odwzorowanie. O ile jeszcze do niedawna proces zbierania i przekazywania danych był dość kłopotliwy i nierzadko manualny, dziś dzięki nowym technologiom możliwy jest niemal w każdych warunkach – nawet w trybie offline. Tak stworzony cyfrowy bliźniak stanowi doskonały obiekt do badań i przeprowadzania najróżniejszych symulacji.
Technologia Digital Twin to z jednej strony wspomniana już szansa na doskonalenie istniejących procesów i produktów, zaś z drugiej możliwość projektowania, symulowania i optymalizowania produktów, procesów czy systemów, które przedsiębiorstwo dopiero planuje powołać do życia. Oznacza to możliwość testowania i weryfikowania planowanej przyszłości. Można w ten sposób chociażby oceniać ryzyka, identyfikować potencjalne awarie, zakłócenia w działaniu systemu czy całego przedsiębiorstwa na skutek planowanej zmiany profilu produkcji czy wdrożenia nowego procesu.
Gdzie stosuje się technologię Digital Twin?
Choć może to brzmieć nieco zaskakująco, koncepcja cyfrowego bliźniaka już dziś jest powszechnie wykorzystywana przez wiele dużych, średnich i małych podmiotów, reprezentujących najróżniejsze branże. Dzięki oprogramowaniu NVIDIA Omniverse™ Enterprise, wdrożonemu na platformie NVIDIA® OVX™ przedsiębiorstwa z całego świata już dziś opracowują niezwykle precyzyjne, wirtualne symulacje z obsługą sztucznej inteligencji, które są doskonale zsynchronizowane ze światem rzeczywistym.
Dzięki rozwiązaniom NVIDIA U.K. Atomic Energy Authority istotnie przyspieszył proces projektowania i rozwoju reaktorów termojądrowych, a Siemens Gamesa zoptymalizował układ swoich morskich farm wiatrowych w taki sposób, by zwiększyć produkcję energii elektrycznej i jednocześnie zmniejszyć obciążenia oraz obniżyć koszty operacyjne. Ciekawym przykładem jest również niemiecki narodowy operator kolejowy – Deutsche Bahn, który mając na uwadze swój plan osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 roku, buduje autonomiczne sieci kolejowe i pociągi tak, by maksymalizować ich przepustowości. O krok dalej poszedł koncern BMW, który w NVIDIA Omniverse Enterprise stworzył wirtualne odzwierciedlenie swojej fabryki przyszłości.
Źródło: https://stock.adobe.com/pl/images/young-woman-with-black-nail-polish-on-her-fingernails-holding-by-myoelectric-hand-belonging-to-person-with-physical-disability/509215114?asset_id=509215114
Jakie zalety niesie za sobą cyfrowe odwzorowanie przedmiotu?
Cyfrowe odwzorowanie fizycznego przedmiotu, procesu, całego systemu czy nawet jeszcze bardziej złożonego tworu to przede wszystkim szansa na wygenerowanie wymiernych korzyści. Mogą one mieć formę oszczędności, pozwalających na dostrzeżenie z wyprzedzeniem pewnych problemów, które mogłyby doprowadzić do poważnych awarii czy przestojów produkcyjnych. Często są to korzyści w postaci minimalizacji istotnych ryzyk, które w mniejszym lub większym stopniu mogłyby naruszyć fundamenty istnienia podmiotu, osłabić jego pozycję rynkową czy odbić się na jego wizerunku. Cyfrowy bliźniak to również szansa na poprawę wyników finansowych – wdrożenie z sukcesem nowych produktów, doskonalenie oferowanych usług, optymalizacja procesów produkcyjnych i biznesowych, skuteczniejsze planowanie czy wreszcie możliwość podejmowania lepszych decyzji finansowych.
Ogromną zaletą technologii Digital Twin jest również możliwość zdalnego kontrolowania i monitorowania w czasie rzeczywistym wydajności procesu czy nawet złożonego systemu. Między innymi z tego względu koncepcję wykorzystuj się nie tylko do odtwarzania całych zakładów produkcyjnych, ale nawet do tworzenia modelu kuli ziemskiej, by w ten sposób monitorować zmiany klimatu czy też odtworzenia całego miasta, by wspierać zrównoważony rozwój.