Digital Twin: всички предимства на безкрайните иновации

Откриване на цифровите близнаци, технологиите, които ги поддържат и кой ще използва най-стимулиращия съществуващ симулационен модел

Digital Twin или Digital Twin идентифицира перфектното копие на физически обект в цифров формат, било то продукт, процес или система.
Цифровият близнак, чието авторство принадлежи на Майкъл Викерс, се появява за първи път през 1970 г. по повод едновременното използване от НАСА на петнадесет компютъра за създаване на симулации, които ръководят екипажа на Аполо 13 в операцията по възстановяване на космоса.
Вместо това първото софтуерно приложение на индустриално ниво се дължи на Майкъл Грийвс, който през 2002 г. представи Digital Twin като концептуален модел в основата на жизнения цикъл на продукта.
В Digital Twin всички данни и информация от реалния свят се възпроизвеждат вярно във виртуалния, за да се създаде двойка напълно идентични близнаци.
Тези две системи, чрез използването на различни и специфични технологии, могат също така да комуникират и да си взаимодействат чрез обмен на информация и взаимно подпомагане през целия жизнен цикъл на продукта или системата, от фазата на създаване и производство до фазата на експлоатация и наблюдение.

Дигиталната трансформация: барометърът на италианските компании

По този начин значително спестявате време, риск и пари

Цифровият близнак може да се роди преди или след реалния обект. Когато е създаден преди физическия продукт, той позволява важна превантивна дейност.
Помислете например за фазата на концепцията на продукт и/или система. Наличието на цифров близнак, който симулира и предвижда поведението на бъдещия физически прототип, означава създаване на функционален продукт със значителни спестявания на време, риск и пари.
Освен това, след като системата или материалният продукт се роди, той не е изоставен от неговия цифров близнак, който ще разнообрази функциите му чрез извършване на предсказуема и мониторингова дейност на поведението му, за да оптимизира неговата производителност, да разреши всякакви проблеми или да създаде други и различни услуги.
Ако, от друга страна, обектът вече съществува, с най-модерните технологични инструменти може да се създаде прецизен и подробен близнак, изграден върху данни и върху който е възможно да се действа с различните системи за изкуствен интелект, за да се извърши всеки процес, който е функционален за различните употреби на физическия обект.

Това странно възприемане на цифровото при липса на ноу-хау

Какво характеризира цифровите близнаци или цифровите близнаци?

Цифровият близнак позволява преди всичко да се следва обектът или процесът през целия му жизнен цикъл чрез взаимодействие с него.
В повечето от симулациите моделирането на реалния обект се извършва от външната му страна, възможно е да се видят само външните характеристики (например виртуалните обиколки).
В Digital Twin, от друга страна, моделирането се извършва не само отвън, но ви позволява да навлезете във вътрешността на обекта и следователно да знаете, извличате и използвате всеки от неговите конкретни елементи, например: измервания, материали, структури и много други елементи.
Освен това е възможно да се вмъкне цялата информация относно обекта, например информация за произхода, произхода на материалите, исторически данни и т.н., както и да се направи моделиране, което е функционално за използването му в света на Интернет.

Иновативно дигитално стартиране за конюшнята Alpha Tauri на F1

Колко разлики със "статичната" 3D реконструкция...

Цифровият близнак също се различава от 3D реконструкцията, която осигурява статично представяне на физическия модел, по това, че е динамичен благодарение на възможността за обмен на данни в реално време с физическия двойник чрез използването на IoT (Интернет на нещата) системи.
Но най-иновативният аспект на Digital Twin се крие във факта, че веднъж създаден, той предлага възможност за използване на множеството информация, която съдържа, за създаване и активиране на иновативни услуги.
Например, дейностите с добавена реалност задължително предполагат превантивно създаване на обект, който е моделиран, следователно на цифров близнак, в който след това ще бъде възможно да се работи и експериментира.
Алгоритмите с изкуствен интелект, от друга страна, се нуждаят от съществуващ модел за обработка на различните процеси. И така нататък.

Цифрови финанси: 12 бизнес области, решени в Швейцария

Какви технологии поддържат тази концепция?

Технологичните системи, поддържащи Digital Twins или Digital Twins, са най-разнообразни, но преди всичко те направиха значителен скок в качеството през последните години. Затова си струва да ги изброим своевременно и точно...
3D лазерни скенери, LIDAR сканирания (Laser Detection and Ranging), камери с много висока разделителна способност за моделиране на обект чрез детекция и събиране на точки, разположени в цифровото пространство, така наречения облак от точки;
симулационен софтуер и големи данни;
Облак, място, където се намира цифровият близнак;
Интернет на нещата, т.е. всички обекти, които могат да обменят и свързват данни с други устройства и системи в Интернет. Digital Twin е основата на IoT, докато Internet of Things е свързващият инструмент между физическия и виртуалния обект.

Цялото „задължение“ на швейцарското правителство за цифровизация

Какво е бъдещето и кои сектори ще се възползват от него?

Цифровият близнак с неговите различни приложения представлява все по-голям пазарен дял.
Според прогнозите на Markets and Markets през 2020 г. глобалният пазар на цифрови близнаци е произвел цифри от около 3,1 милиарда долара и се очаква до 2026 г. да достигне 48,2 милиарда долара.
Приложението на Digital Twin, първоначално ограничено до космическото пространство и промишлеността (инженерство, производство, космическо пространство, енергетика и т.н.), се разширява във всяка област, която е успяла да идентифицира и използва неговия огромен потенциал.
През 2019 г. автомобилният сектор представляваше най-големия дял от пазара на Digital Twins, докато през последните две години растежът беше особено свързан със секторите на здравеопазването и фармацевтиката поради пандемията от COVID-19.
Цифровите близнаци се използват от здравната и фармацевтичната индустрия за наблюдение на здравето на пациентите и за изследване на промените в ежедневния живот, настъпили поради вируса.
Потенциалът на Digital Twin ще инвестира предимно във всички сектори, насочени към предлагане на ефективни услуги и подобряване на качеството на живот на хората.
Логичната еволюция на интелигентните градове също ще бъде свързана със способността за разработване на градски цифрови близнаци, т.е. дигитални близнаци, поддържащи териториалното управление, които са в състояние да планират предварително пълната еволюция на даден град, на предлаганите услуги, за предотвратяване и отстраняване на проблеми дори преди те да се превърнат в непоправими критични моменти.

Швейцарецът Фабиан Йофнер "дигитален" художник на Lamborghini

От града към територията в настойчиво „побратимяване“

Разширявайки погледа от града към територията, Digital Twins може да се използва за хипотеза за раждането на Land Digital Twins (LDT) или придружаването на изграждането на истински умни земи, способни да планират, развиват и подобряват живота дори в извънградски контекст.
Освен това териториалното преустройство започва да има отворен подход към технологичните иновации за всичко, свързано с възстановяването, строителството, обновяването и продажбата на имоти.
Предимствата, произтичащи от използването на Digital Twin, са много и включват различни теми.
Цифровият близнак ви позволява да си представите, планирате, видите, коригирате бъдещата сграда, да запазите историческата й памет, да наблюдавате нейното състояние в реално време, чрез Интернет на нещата, да оптимизирате качеството на живот на обитателите, да намалите разходите и да се намесите, за да елиминирате критични проблеми и/или да планирате интервенции по поддръжката.
В допълнение, виртуалната сграда може да бъде посетена в детайли от разстояние, което улеснява срещата между търсенето и предлагането на имоти.

Дигитална отговорност: Швейцария е първата марка в света

Актив в обогатяването на историческото и културно наследство

В контекста на опазването и подобряването на историческото и културно наследство, цифровият близнак може да бъде наистина основен помощен инструмент, който в момента се използва малко.
Всички творби имат живот, който е повлиян не само от естествения ход на времето, но и от ускорението, наложено от замърсяването на околната среда, от възможни природни или причинени от човека бедствия.
Опазването на културното наследство с цел предаването му на бъдещите поколения, за да могат да му се наслаждават, е морално задължение.
Цифровият близнак на културното наследство позволява наследството да бъде вярно кристализирано в състоянието, в което е достигнало до нас. Освен това той предоставя поредица от информация, която може да се използва от учени и експерти за най-подходящите цели (провеждане на експерименти, изучаване на актива, дейности по възстановяване и консервиране и т.н.).
По-нататъшният непрекъснат поток от данни и информация (обогатен с използването на сензори) също позволява наблюдение и контрол на различни аспекти, като ефектите от светлина и звук, нива на CO2, влажност и влошаване на материала, вентилация, ефектите от присъствието на посетители върху състоянието на имота и др.
Дори в археологията, където повечето от изследователските дейности не са обратими, Digital Twin може да се използва: например за симулиране на мястото за разкопки, което ще остане непроменено и върху което археолози и техници могат да работят едновременно дори от различни места.
Цифровият близнак също е инструмент за популяризиране и подобряване на културното наследство, освен че е ценен инструмент за опазване и проучване за различни експерти и учени, той може да се използва и като основа за виртуални обиколки и следователно да позволи на виртуалните посетители да го опознаят по по-завладяващ начин.

Scuderia Ferrari и Velas се обединиха в напреднала дигитализация

Почитаемият кивот на Св. Антоний, референция на ЮНЕСКО

Като част от действията, насърчавани от ръководния комитет на обектите със стенописи от четиринадесети век, включени в списъка на световното наследство на ЮНЕСКО, Veneranda Arca di Sant'Antonio популяризира и създаде цифровия близнак на ораторията на Сан Джорджо в Падуа.
Подобно моделиране чрез множество цифрови близнаци е добре описано във видеоклип, публикуван в YouTube канала на geolander.it.
Главният президент на Veneranda Arca, Емануеле Тесари, използвайки възможностите на Digital Twin, точно обясни, че: „създаването на дигиталния модел не само ще предостави ценен инструмент за опазване и изучаване на сградата, като направи геореферираните данни на актива достъпни за експерти, учени и изследователи, но също така ще бъде важен инструмент за неговото популяризиране и подобряване, позволявайки на виртуалните посетители да влязат вътре и да се насладят на великолепната му красота.

Стефан Мецгер ще бъде новият директор на digitalswitzerland

Цел на ЕС: цифровизиране на паметниците до 2030 г.

Европейската комисия публикува Препоръка за общо европейско пространство за данни за културно наследство, като приканва държавите-членки да ускорят цифровизацията до 2030 г. на всички паметници, обекти, обекти и артефакти на културното наследство, като се надяват поне 50 процента от най-посещаваните да бъдат цифровизирани в 3D. Нашата препоръка е още по-добре, когато се върне в Digital Twin.
Пещерите Ласко във Франция са ярък пример за необходимостта от близнак. В този случай се създава „физически“ двойник.
Пещерите, всъщност затворени за обществеността от 1983 г., след като емисиите на въглероден диоксид, повишаването на температурата, причинено от посещенията, изкуственото осветление започнаха да причиняват разпространението на колония от водорасли по стените, заплашвайки скъпоценните рисунки, датиращи от горния палеолит, имат своя собствена физическа реплика на залата на биковете и рисуваната галерия.
Джош Билингс, когато написа това "Има две неща в живота, за които никога няма да сме подготвени: близнаци", той не знаеше, разбира се, че във време, доста далеч от неговото собствено, цифровите близнаци ще пристигнат.
Вероятно би отбелязал саркастично това „случаите са редки; а тези, които умеят да ги схващат, са още по-рядко”.
В случая с Digital Twin изглежда, че мнозина са решили вместо това да се възползват от тази новаторска възможност...

Всички швейцарски „дигитални пионери“ бяха наградени в Цюрих 2021 г