دوقلو دیجیتال

دوقلوی دیجیتال چیست؟ و چگونه IoT، AI و… را تغییر می دهد؟

دوقلوهای دیجیتال، نسخه های مجازی دستگاه های فیزیکی هستند که دانشمندان داده ها و فناوری اطلاعات می توانند برای اجرای شبیه سازی ها قبل از ساختن و استفاده از دستگاه های واقعی از آنها استفاده کنند. آنها همچنین تغییر چگونگی بهینه سازی فن آوری هایی مانند IoT، AI و analytics را در اختیار دارند.

فن آوری دیجیتال دوقلو فراتر از تولید و به دنیای ادغام اینترنت اشیاء ، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل اطلاعات منتقل شده است. 

همانطور که پیچیده ترین “چیزها” با توانایی تولید داده ها مرتبط می شوند، داشتن معادل دیجیتال دانشمندان داده ها و دیگر متخصصان فناوری اطلاعات را قادر به بهینه سازی استقرار برای بهره وری پیک و ایجاد سایر سناریوهای دیگر می کند. 

دوقلو دیجیتال چیست؟

یک دیجیتال دوقلو نمایندگی دیجیتال از یک جسم یا سیستم فیزیکی است.  فن آوری در پشت دوقلوهای دیجیتال گسترش یافته است که شامل موارد بزرگی مانند ساختمان ها، کارخانه ها و حتی شهرهای مختلف است و برخی گفته اند که مردم و فرایندها می توانند دوقلوهای دیجیتال داشته باشند و این مفهوم را حتی بیشتر گسترش دهند.  این ایده ابتدا در ناسا بوجود آمد : مدلهای مقیاس کامل کپسول فضائی اولیه که در زمین برای آینه و تشخیص مشکلات در مدار استفاده میشد، در نهایت به شبیه سازی کامل دیجیتال منجر شد. 

اما این اصطلاح واقعا پس از آنکه گارتنر دوقلوهای دیجیتال را به عنوان یکی از 10 برجسته ترین فناوری های راهبردی خود در سال 2017نامید، اظهار داشت که طی سه تا پنج سال، “میلیارد ها چیز توسط دوقلوهای دیجیتال، یک مدل نرم افزاری پویا از یک چیز فیزیکی یا سیستم. “یک سال بعد، گارتنر یک بار دیگر نام دوقلوهای دیجیتال را به عنوان یک ترند بالا اعلام کرد و گفت:

” با نزدیک به 21 میلیارد سنسور متصل و نقطه پایانی تا سال 2020، دوقلوهای دیجیتال برای میلیاردها چیز در آینده نزدیک وجود خواهد داشت. “

در اصل، دوقلو دیجیتال یک برنامه کامپیوتری است که داده های دنیای واقعی را در مورد یک جسم یا سیستم فیزیکی به عنوان ورودی می گیرد و به عنوان خروجی predications یا شبیه سازی نحوه شیء یا سیستم فیزیکی تحت تاثیر این ورودی ها تولید می کند. 

چگونه دوقلو دیجیتال کار می کند؟ 

دوقلو دیجیتال زندگی خود را با متخصصان، اغلب کارشناسان علوم داده یا ریاضی کاربردی، آغاز می کند.  این توسعه دهندگان فیزیک را بررسی می کنند که در آن شیء یا سیستم فیزیکی تقلید می شود و از آن داده ها برای توسعه یک مدل ریاضی استفاده می کند که شبیه سازی دنیای واقعی اصلی  را در فضای دیجیتال.

این دوقلو ساخته شده است به طوری که می تواند ورودی از سنسورهای جمع آوری داده ها از یک همتای واقعی در جهان دریافت کنید.  این اجازه می دهد تا دوقلو جسم فیزیکی را در زمان واقعی، در روند ارائه بینش در عملکرد و مشکلات بالقوه شبیه سازی کند.  دوقلو همچنین می تواند بر اساس یک نمونه از همتای فیزیکی آن طراحی شود، در این صورت دوقلو می تواند بازخورد را به عنوان محصول تصفیه کند؛  قبل از اینکه هر نسخه فیزیکی ساخته شود، دوقلو حتی میتواند به عنوان نمونه اولیه خود عمل کند. 

موارد استفاده دوقلو دیجیتال 

موارد استفاده دیجیتال دوقلو به صورت بالقوه.  اشیاء مانند موتورهای هواپیما، قطارها، پلتفورم های دریایی و توربین ها می باشند که قبل از تولید فیزیکی دیجیتال طراحی و آزمایش شوند.  این دوقلوهای دیجیتال نیز می تواند برای کمک به عملیات تعمیر و نگهداری ساختمان ها و دیگر سیستم ها استفاده شوند.  به عنوان مثال، تکنسین ها می توانند از یک دوقلوی دیجیتال برای آزمایش یک گیره پیشنهادی برای یک قطعه از تجهیزات کاری قبل از اعمال در دوقلو فیزیکی استفاده کنند. 

برنامه های کاربردی تجاری دوقلو دیجیتال در تعدادی از بخش ها یافت می شود: 

• تولید ناحیه ای است که انتشار دوقلوهای دیجیتال احتمالا در کنار هم قرار دارد و کارخانه هایی که از دوقلوهای دیجیتال استفاده می کنند برای شبیه سازی فرایندهای خود، 
• دوقلوهای دیجیتال خودرویی امکان پذیر است، زیرا اتومبیلها از قبل با سنسورهای تله متری نصب شده اند اما تصفیه تکنولوژی مهم تر خواهد بود زیرا وسایل نقلیه مستقل به جاده می روند . 
• بخش بهداشت و درمان بخش تولید دوقلوهای دیجیتال افرادی است که در بالا ذکر شد.  سنسورهای Band-aid sized اطلاعات سلامتی را به یک دیجیتال دوقلو مورد استفاده برای نظارت و پیش بینی رفاه بیمار می دهند. 

دوقلوهای دیجیتال

دوقلوهای دیجیتال و IoT 

واضح است که انفجار سنسورهای IoT بخشی از چیزی است که دوقلوهای دیجیتال امکان پذیر است.  و به عنوان دستگاه های IoT تصفیه شده، سناریوهای دیجیتال دوبعدی می توانند اجزای کوچکتر و کمتری پیچیده باشند و مزایای بیشتری برای شرکت ها به همراه داشته باشند. 

دوقلوهای دیجیتال می تواند برای پیش بینی نتایج مختلف بر اساس داده های متغیر استفاده شود .  این شبیه به سناریوی اجرای سنتی است که اغلب در فیلم های علمی تخیلی دیده می شود، جایی که سناریو ممکن است در محیط دیجیتال اثبات شود.  با استفاده از نرم افزارهای جدید و تجزیه و تحلیل داده ها، دوقلوهای دیجیتال اغلب می توانند یک استقرار IoT را برای حداکثر کارآیی بهینه سازی کرده و همچنین به طراحان کمک کنند تا قبل از اینکه آنها فیزیکی به کار گرفته شوند، چگونگی حرکت آنها و نحوه کار آنها مشخص شود. 

 

 هر چند که دوقلو دیجیتال می تواند جسم فیزیکی را کپی کند، بیشتر احتمال دارد که راندمان و مزایای دیگری پیدا شود.  به عنوان مثال، در تولید، جایی که دستگاه های ابزار دقیق هستند، دوقلوهای دقیق تر دیجیتال می توانند شبیه سازی کنند که چگونه دستگاه ها در طول زمان استفاده می شوند ، که می تواند در پیش بینی عملکرد آینده و شکست احتمالی کمک کند. 

فروشندگان دوقلو دیجیتال 

ساخت یک دو قلوی دیجیتالی پیچیده است و هنوز هیچ پلتفرم استاندارد برای انجام این کار وجود ندارد.  ایان اسکرت، مشاور متخصص در این زمینه که دارای تاریخچه طولانی در منبع باز پشت سرش است، طرح کلی یک پلت فرم دوقلوهای دیجیتال را پیشنهاد کرده است، هرچند این اولین گام است، به طوری که ماهیت جنبش فضا را مناسب می داند. 

در مقایسه با بسیاری از فن آوری های در حال ظهور، پیشنهادات تجاری دوقلو تجاری در واقع از برخی از بزرگترین شرکت ها در این زمینه می آیند.  به عنوان مثال، GE، که تکنولوژی دیجیتال دوقلو را به عنوان بخشی از فرآیند تولید موتور جت خود توسعه داده است، در حال حاضر تخصص خود را به مشتریان ارائه می دهد ، همچون زیمنس ، یکی دیگر از غول های صنعتی که به شدت در تولید دخیل هستند.  IBM دوقلوی دیجیتال را به عنوان بخشی از IoT خود به فروش می رساند و مایکروسافت خود را به عنوان پلت فرم دیجیتال دوقلو زیر لوای Azure ارائه می دهد. 

دوقلو دیجیتال در مقابل دوقلو پیش بینی 

Deepak Puri، یکی از نویسندگان شبکه جهانی در نوامبر 2017، نمونه ای از ابزار دیجیتال دوگانه اوراکل را معرفی کرد که کاربران را با دو گزینه – دوقلو دیجیتال و دوقلو پیش بینی روبرو می کرد. 

دوقلوی دیجیتال می تواند شامل توضیحات دستگاه ها، رندر 3D و جزئیات مربوط به تمام سنسورها در دستگاه باشد.  این به طور مداوم خواننده های حسگر را تولید می کند که شبیه سازی گزینه های زندگی واقعی است. “ 

Puri می نویسد: دوقلو پیش بینی مدل حالت آینده و رفتار دستگاه است.  “این بر اساس داده های تاریخی از دستگاه های دیگر است که می تواند خرابی ها و شرایط دیگری را که نیاز به توجه دارند شبیه سازی کند.” 

مایکروسافت به عنوان بخشی از ابتکار دیجیتال دوقلو خود این مفهوم را به کار می گیرد و آن را علاوه بر محصولات فیزیکی به فرایندها نیز می دهد.  مایکروسافت در بیانیه ای ، این ایده فرایند دیجیتال دوقلو را پیشنهاد می کند: 

مایکروسافت می گوید: “فرایند دیجیتال دوقلو سطح بعدی تحول دیجیتال است، ترکیبی از مزایای محصول دوقلو دیجیتال در سراسر کارخانه و زنجیره تامین”.  این بیانیه مربوطه برخی از سناریوهای پیشرفته تولید را برجسته می کند که دوقلوهای دیجیتال محصول را پشتیبانی نمی کنند، اما این دوقلو دیجیتال را پردازش می کنند. 

مزایای دوقلوهای دیجیتال 

دوقلوهای دیجیتال به طور واقعی در مورد آنچه که با دارایی های فیزیکی اتفاق می افتد، ارائه می دهد که می تواند بارهای تعمیر و نگهداری را عملا کاهش دهد.  شرکت Chevron از تکنولوژی دیجیتال دوقلو برای زمینه های نفت و پالایشگاه خود استفاده می کند و انتظار دارد میلیون ها دلار هزینه های تعمیر و نگهداری را نجات دهد.  و زیمنس به عنوان بخشی از زمینه آن می گوید که استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای مدل سازی و نمونه سازی اشیائی که هنوز تولید نشده اند، می تواند نقایص محصول را کاهش دهد و زمان را برای بازار کاهش دهد . 

اما به یاد داشته باشید که گارتنر هشدار می دهد که دوقلوهای دیجیتال همیشه به دنبال آن نیستند و می توانند بدون نیاز به پیچیدگی بیشتری داشته باشند.  “[دوقلوهای دیجیتال] می تواند فناوری بیش از حد برای یک مشکل خاص کسب و کار.  همچنین نگرانی ها در مورد هزینه، امنیت، حفظ حریم خصوصی و ادغام وجود دارد. “ مهارت های دیجیتال دوقلو 

علاقه مند به تبدیل شدن به یک حرفه ای دیجیتال دوقلو  مجموعه مهارت ها مستلزم و نیاز به تجربه و تخصص متخصصان در یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، تجزیه و تحلیل، پیش بینی و سایر قابلیت های علم اطلاعات است.  این بخشی از دلایلی است که شرکت های بزرگ در این فضا خود را از هم جدا می کنند: برای یک کسب و کار کوچک شاید منطقی تر باشد که یک تیم مشاور با تجریه را برای بالا بردن کارکنان داخلی خود استخدام کند.

دیجیتال تویین Digital Twin

تکنولوژی همانند دیجیتال (Digital Twin Technology) چیست؟ و چرا اینقدر مهم است؟

در حالی که مفهوم "همانند دیجیتال" از حدود سال 2002 وجود داشته است، تنها با وجود اینترنت اشیا (Internet of Things (IoT)) هست که مقرون به صرفه شده است. آن برای کسب و کارهای امروزی بسیار لازم و ضروری می باشد، این تکنولوژی یکی از 10 تکنولوژی استراتژیک برند Gartner در سال 2017 بوده است.

در واقع، یک همانند دیجیتال، یک مدل مجازی از یک فرآیند، محصول یا خدمت است. این جفت شدن دنیای مجازی و فیزیکی اجازه می دهد تا تجزیه و تحلیل داده ها و نظارت بر سیستم ها  برای جلوگیری از مشکلات پیش از آنکه حتی رخ دهند و خرابی ها، ایجاد فرصت های جدید و حتی برنامه ریزی برای آینده با استفاده از شبیه سازی، صورت گیرد.  

توماس کایزر (معاون ارشد SAP در IOT)، اینگونه بیان می کندکه: "همانند دیجیتال در حال تبدیل شدن به یک ضرورت کسب و کار هستند که تمام چرخه عمر یک دارایی یا فرایند را پوشش می دهند و اساس ارتباط محصولات و خدمات را شکل می دهد. شرکت هایی که از واکنش و پاسخ به این تکنولوژی عقب بمانند، محکوم به شکست هستند."

تکنولوژی همانند دیجیتال چگونه کار می کند؟

فکر کنید یک همانند دیجیتال مانند یک پلی بین دنیای دیجیتال و دنیای واقعی است.

اول، اجزای هوشمند از سنسورها برای جمع آوری داده ها در مورد وضعیت واقعی، شرایط کار کردن یا موقعیت هماهنگ شده با مورد فیزیکی، استفاده می کنند. اجزاء به یک سیستم مبتنی بر ابر متصل می شوند که تمام داده هایی را که سنسورها نظارت می کنند، دریافت می کند و پردازش می کند. این ورودی در مورد کسب و کار و سایر داده های متنی تحلیل می شود.

درسها آموخته شده و فرصت ها کشف شده در محیط مجازی که می تواند در دنیای فیزیکی بکار گرفته شود - در نهایت به کسب و کار شما انتقال یابد.

چرا تکنولوژی همانند دیجیتال مهم است؟

همانند دیجیتال ابداعات قدرتمندی برای تحریک نوآوری و عملکرد است. آن را به عنوان تکنسین های محصولات با استعداد خود را با نظارت پیشرفته، تحلیلی و قابلیت پیش بینی در دستان خود تصور کنید. IDC پیشبینی می کند، تا سال 2018، شرکت هایی که بر روی تکنولوژی همانند دیجیتال سرمایه گذاری می کنند بهبود 30 درصدی در چرخه زمانی فرایند بحرانی را خواهند دید.

آن ها در 5 سال آینده میلیاردها چیز با همانند دیجیتال نشان خواهند داد. این نماینده های جهان فیزیکی منجر به فرصت های همکاری جدیدی در بین کارشناسان محصول جهان فیزیکی و دانشمندان داده ها که شغلشان درک می کند که چه اطلاعاتی درباره عملیات به ما بگویند، ایجاد می کند. تکنولوژی همانند دیجیتال به شرکت ها کمک می کند تا با درک بهتر نیازهای مشتری، توسعه محصولات، عملیات و خدمات موجود را بهبود دهند و حتی می توانند به نوآوری کسب و کار جدید کمک کنند.

به عنوان مثال "مزرعه بادی دیجیتال" شرکت جنرال الکتریک راه های جدیدی برای بهبود بهره وری باز کرد. جنرال الکتریک از محیط دیجیتال برای اطلاع رسانی از پیکربندی هر توربین بادی قبل از ساخت و ساز استفاده می کند. هدف آن تولید 20٪ افزایش بهره وری با تجزیه و تحلیل داده ها از هر توربین است که به معادل مجازی آن تغذیه می شود.

گانش بل، مدیر کل دیجیتال و مدیر کل نرم افزار و تجزیه و تحلیل در GE Power & Water می گوید: "برای هر دارایی فیزیکی در جهان، ما یک کپی مجازی در حال اجرا در ابر داریم که با هر اطلاعات ثانویه ی عملیاتی غنی تر می شود."

همه شواهد نشان داده شده پیشبینی می کند ما بر روی  انفجاری از تکنولوژی همانند دیجیتال قرار داریم. بیشتر شرکت ها از داستان های موفقیت های برنامه های آزمایشی و واقعی جهان یاد خواهند گرفت و می خواهند خودشان تکنولوژی همانند دیجیتال را برای دستیابی به مزیت رقابتی گسترش دهند.

دیجیتال تویین Digital Twin