Dijital İkiz
Dijital ikiz, fiziksel bir nesnenin, işlemin veya sistemlerin dijital dünyadaki dijital bir temsilidir. Nesnenin davranışını, fonksiyonunu ve süreçlerini gerçekçi bir şekilde temsil etmek için verilerle bağlantılı olan sanal bir modeldir.
Dijital ikiz, devamlı olarak veri ve bilgi alışverişi yoluyla fiziksel ve sanal gerçeklik arasında bir köprü kurar. Fiziksel nesnenin halihazırda var olması veya halen planlanıyor olması önemli değildir. Dijital ikiz, siber-fiziksel sistemlerin bir bölümüdür ve bir ürün ya da sistemlerin tüm yaşam döngüsünü haritalandırır. Dijital prototip, dijital örnek veya birkaç ikizin toplamı gibi çeşitli alt türlerden yapabilmek mümkündür.
Dijital ikizin arkasındaki teknolojiler
Bir dijital ikizin çalışma modu, fiziksel nesne ve dijital görüntüsü arasında devamlı çift yönlü iletişime dayanır. Gerçek nesne üzerindeki sensörler geometri, süreç değişkenleri, enerji tüketimi, çevresel koşullar ve kinematik ve kinetik boyutlar gibi verileri kaydeder.
Bu bilgiler IoT platformları ve varlık yönetim kabuğu (AAS) gibi standartlaştırılmış bir veri yapısı aracılığıyla dijital modele aktarılır ve burada işlem görür. IoT platformları, gerçek nesne ile sanal model arasında veri toplama, aktarma, entegrasyon ve senkronizasyonda merkezi bir rol oynar.
Dijital model, yapıyı, hareketleri ve kuvvetleri gerçekçi bir şekilde tasvir etmek için 3D görselleştirme olarak görüntülenmek yapabilir. Algoritmalar, simülasyonlar ve makine öğrenimi verileri analiz eder, tahminler oluşturur ve böylece sistemlerin davranışının anlaşılmasını ve karar vermeyi destekler.
Bu sayede önleyici bakım, süreç optimizasyonu ve hatta operasyonların sanal olarak başlaması verimli bir şekilde yapılabilir. Gösterge panoları, kullanıcılara ve mühendislere ilgili tüm bilgilerin net, gerçek zamanlı bir görünümünü sağlar, böylece bilinçli kararlar her zaman yapılabilir.
Sanal operasyonların başlaması ve pratik örnekler
Dijital ikiz öncelikle endüstriyel üretimde kullanılmaktadır. Sanal prototipler üretim işlemlerini modellemek, sistemlerin fiilen uygulanmadan önce test etmek ve üretim planlamasını optimize etmek için kullanılır.
Merkezi bir kullanım alanı, operasyonların sanal olarak başlamasıdır: dizayn aşamasında bile, sürücülerin hareket dizileri, konum ölçüm sistemlerinden veya son konum sensörlerinden sinyal işleme ve kontrol programları dijital modelde gerçekçi bir şekilde test edilebilmek yapabilir.
Dijital ikizler arz zincir yönetimi de kullanılmaktadır. Nakliye rotalarının izlenmesini, depo stoklarının kontrol edilmesini ve tedarik zincirlerinin gerçek zamanlı olarak planlanmasını sağlarlar.
Kişiselleştirilmiş tıpta dijital görüntüler, müdahaleleri simüle eden veya implantları test eden dijital kalp modelleri gibi hastaya özel modeller oluşturmak için kullanılır.
Dijital ikiz platformlarının yapay zeka ve kontrol teknolojisi ile birleşimi, örneğin havacılıkta önleyici bakım için zeki kontrol sistemlerinde yapabilmek üzere bulunabilir.
Endüstri 4.0'ın kilit teknolojisi olarak dijital ikizler
Digital Twins, tüm ürün yaşam döngüsü boyunca verimliliği, kaliteyi ve katma değeri artırır. Sanal operasyonların başlaması (VIBN) makinelerin, sistemlerin ve süreçlerin dijital olarak simüle edilmesini, test edilmesini ve optimize edilmesini sağlar. Duruş süreleri en aza indirilir ve uygulamadaki sapmalar önlenir. Aynı zamanda, darboğazlar erken bir aşamada tespit edebilmek mümkün olur ve malzeme, personel ve makine kapasiteleri gibi kaynaklar daha iyi planlanabilir.
Bu teknoloji aynı zamanda teknik sistemlerin davranışını analiz etmek ve tahmin etmek için de yapılabilir. Kullanıcıların hatasız şekilde yeni sistemleri başarmalarına, işletme aşamasındaki uygulamaların gücünü optimize etmelerine ve bakım maliyetlerini azaltmalarına yardımcı olur. Ayrıca kullanım ömrü sonunda malzemelerin maksimum düzeyde yeniden kullanımını da destekler.
Sistemler verileri, simülasyon ve önleyici bakımın birleşimi, Endüstri 4.0 bağlamında geliştirmeden üretime ve operasyona kadar sürdürülebilir rekabet avantajları yaratır.