Digital Twins: wat zijn ze en hoe werken ze?

Een digitale tweeling is een digitale versie van een proces of fysiek object. Het kan een digitale replica zijn van een straalmotor, een auto, een gebouw of zelfs een stad. Digitale tweelingen repliceren processen om gegevens te verzamelen om te voorspellen hoe de echte systemen zullen presteren. Met behulp van digitale tweelingen kunt u een complexe reeks activiteiten in een virtuele wereld plannen en uitvoeren voordat u ze in de echte wereld lanceert.

Laten we eens kijken hoe digitale tweelingen werken.

Hoe worden digitale tweelingen ontworpen?

Een digitale tweeling is ontworpen door gegevens te verzamelen en rekenmodellen te maken om deze te testen.

Gegevensverzameling

Om een ​​virtueel model te maken, heeft een digitale tweeling gegevens over een object of proces nodig. Deze gegevens kunnen gaan over de levenscyclus van een product. De gegevens kunnen ontwerpspecificaties, productinformatie of productieprocessen omvatten. Het kan ook verband houden met informatie zoals realtime feedback, historische analyse en onderhoudsrecords.

Modellering

Nadat de gegevens zijn verzameld, worden deze gebruikt om rekenkundige analytische modellen te maken. Deze modellen kunnen acties voorschrijven op basis van technische simulaties en kunstmatige intelligentie-algoritmen. De modellen kunnen worden weergegeven via 3D-representaties en augmented reality (AR) -technieken om u alle bevindingen visueel te laten zien. Dit alles kan u helpen een beter begrip te krijgen van het fysieke object of proces.

Hoe werken digitale tweelingen?

Een digitale tweeling kan zo complex of eenvoudig zijn als u maar wilt. De hoeveelheid gegevens die u gebruikt, bepaalt hoe het model de fysieke versie uit de echte wereld weergeeft.

Er zijn drie verschillende soorten digital twin:

Digitaal tweelingprototype (DTP)

De DTP is een digitale tweeling die wordt geïmplementeerd voordat een fysiek product wordt gemaakt. Het bestaat uit de ontwerpen, analyses en processen die nodig zijn om de fysieke versie van een product te maken.

Digital Twin Instance (DTI)

De DTI is de digitale tweeling die is ontworpen voor een product dat al is vervaardigd. Het blijft gedurende zijn levenscyclus verbonden met het fysieke object om tests uit te voeren op verschillende gebruiksscenario's.

Digital Twin Aggregate (DTA)

De DTA is de verzameling van vele DTI's. Het helpt bij het verzamelen van de informatie die helpt bij het bepalen van de mogelijkheden van een fysiek product onder verschillende omstandigheden.

Digital Twins en het IoT

Het concept van de digitale tweeling is niet nieuw, maar de verspreiding van het internet der dingen (IoT) heeft het populairder gemaakt. Het IoT beschrijft een netwerk van digitale apparaten die met elkaar zijn verbonden en gegevens uitwisselen via internet.

Met geavanceerd gegevensanalysemogelijkhedenkunnen digitale tweelingen IoT-implementaties optimaliseren voor maximale efficiëntie. De mogelijkheid om big data te beheren en de opkomst van disruptieve technologieën zal de adoptie van digitale tweelingen blijven stimuleren.

Waarom zijn digitale tweelingen belangrijk?

Bedrijven staan ​​onder toenemende druk om de uitdagingen in de steeds veranderende marktlandschappen van vandaag het hoofd te bieden. Door digitale tweelingen te introduceren, kunt u waardevolle inzichten verkrijgen door de relatie tussen onderling gerelateerde datasets van de fysieke en digitale systemen te onderzoeken.

Daarnaast kunnen digitale tweelingen u verschillende voordelen bieden, zoals:

• Productieprocessen optimaliseren en tegelijkertijd het risico op ongevallen en ongeplande stilstand verminderen.
• Verbetering van de efficiëntie om problemen met de productkwaliteit te verminderen.
• Voorspellend onderhoud gebruiken om apparatuur en faciliteiten in stand te houden.
• Aannames testen en valideren.
• Problemen met apparatuur op afstand oplossen.
• Verbetering van de productiviteit en het creëren van efficiëntere toeleveringsketens.
• Medewerkers trainen om met apparatuur te werken die niet fysiek dichtbij is.
• De klantervaring verbeteren en u helpen betere inzichten te krijgen in productprestaties.
• Het elimineren van de behoefte aan meerdere prototypes en het verkorten van de totale ontwikkeltijd.

Digital Twin-toepassingen

Digitale tweelingen worden in verschillende industrieën gebruikt voor een breed scala aan toepassingen.

Bouw

Door realtime gegevens te gebruiken, leveren digitale tweelingen dynamische modellen die de real-life prestaties van slimme steden laten zien. Dit helpt hulpbronnenefficiëntie, kostenbesparingen en een effectieve manier van introduceren te realiseren duurzame praktijken aan de bouw.

Digital twins kunnen verder oplossingen bieden voor de vele complexe uitdagingen waarmee moderne steden worden geconfronteerd. Digitale tweelingen van steden kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om rampenplanning en noodhulp tijdens crises te simuleren.

Productie

Bij de productie helpen digitale tweelingen de activiteiten te verbeteren en de onderhoudskosten te verlagen. Fabrikanten beginnen met het maken van een virtuele weergave van een bedrijfsmiddel en leggen vervolgens de gegevens vast om de prestaties te bepalen. Dit maakt de productie productiever en gestroomlijnder.

Automobiel

Digitale tweelingen kunnen virtuele replica's van auto's maken om de voertuigprestaties te analyseren en te verbeteren. Deze digitale voertuigrepresentaties verzamelen gedrags- en operationele gegevens van hun fysieke tegenhangers. Dergelijke digitale tweelingen helpen bij het implementeren en testen van nieuwe productmodellen zoals elektrische en hybride voertuigen.

Kleinhandel

In de detailhandel spelen digitale tweelingen een cruciale rol bij het verbeteren van klantervaringen door virtuele tweelingen voor klanten te creëren. Deze digitale tweelingen helpen bij het creëren van op maat gemaakte ervaringen voor consumenten. Ze kunnen verder helpen met een betere planning in de winkel.

Lucht- en ruimtevaart en defensie

Digital twins worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en defensiesector om de prestaties te verbeteren en productontwerpen te verbeteren. De National Aeronautics and Space Administration (NASA) maakt gebruik van digitale tweelingen voor het onderhouden, bedienen en repareren van vliegtuigsystemen in de ruimte. Het Amerikaanse leger gebruikt digitale tweelingen om de integriteit te bevestigen van de halfgeleiders en chips die in de munitie worden gebruikt.

Gezondheidszorg

Artsen kunnen medische procedures veilig uitvoeren in een gesimuleerde omgeving met behulp van een digitale tweeling van een orgaan of een patiënt. Beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg kunnen digitale tweelingen ook gebruiken om virtuele klinische onderzoeken uit te voeren voordat ze nieuwe vaccins of medicijnen lanceren.

Digitale tweelingen kunnen verder een krachtig hulpmiddel zijn voor voorspellende geneeskunde. Dit kan helpen bij het beoordelen van het risico van een patiënt op basis van gegevens over patiënten met vergelijkbare profielen.

Digitale tweelingen van de toekomst

Digitale tweelingen helpen organisaties al om grotere hoogten te bereiken. Ze helpen bij het leveren van op maat gemaakte oplossingen die inspelen op de veranderende voorkeuren van moderne klanten. Hoewel ze een groot aantal voordelen bieden, kunnen digitale tweelingen verder worden verbeterd.

De mogelijkheden van een digital twin-model kunnen bijvoorbeeld worden verbeterd door cognitieve computing te gebruiken. Dit kan het testen van een digitale tweeling verbeteren om te bepalen welke producttests vaker moeten worden uitgevoerd. Technologieën zoals Natural Language Processing (NLP), akoestische analyse en machine learning zullen ook een cruciale rol spelen bij het verbeteren van de toekomst van digitale tweelingen.

De digitale en fysieke wereld overbruggen met digitale tweelingen

Digitale tweelingen vertonen een aanzienlijke transformatie in verschillende industrieën. Wanneer u ze implementeert om een ​​product of proces te testen, kunnen ze u zowel tijd als geld besparen.

Digitale tweelingen zullen inzichten blijven leveren die organisaties kunnen helpen hun verborgen waarden te ontsluiten. In de toekomst zullen meer bedrijven kennis maken met digital twin-mogelijkheden en deze willen inzetten om een ​​concurrentievoordeel te behalen.

Hoe zal de vierde industriële revolutie uw wereld veranderen?

Industrie 4.0 gaat in een stroomversnelling. Wat betekent dat voor uw job?

Lees Volgende

Over de auteur