Digital Twin: tất cả những lợi ích của sự đổi mới vô tận

Khám phá Digital Twins, các công nghệ hỗ trợ chúng và ai sẽ sử dụng mô hình mô phỏng hiện có kích thích nhất

Digital Twin xác định bản sao hoàn hảo của một đối tượng vật lý ở định dạng kỹ thuật số, có thể là sản phẩm, quy trình hoặc hệ thống.
Digital Twin, có quyền tác giả thuộc về Michael Vickers, xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1970 trong quá trình NASA sử dụng đồng thời 13 máy tính để tạo ra các mô phỏng hướng dẫn phi hành đoàn Apollo XNUMX trong không gian hoạt động phục hồi.
Tuy nhiên, ứng dụng phần mềm cấp công nghiệp đầu tiên là của Michael Grieves, người vào năm 2002 đã trình bày Digital Twin như một mô hình khái niệm làm cơ sở cho vòng đời của một sản phẩm.
Trong Digital Twin, mọi dữ liệu và thông tin từ thế giới thực đều được tái tạo một cách trung thực trong thế giới ảo nhằm tạo ra một cặp song sinh giống hệt nhau hoàn hảo.
Hai hệ thống này, thông qua việc sử dụng các công nghệ cụ thể và khác nhau, cũng có thể giao tiếp và tương tác bằng cách trao đổi thông tin và giúp đỡ lẫn nhau trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm hoặc hệ thống, từ giai đoạn tạo và sản xuất đến giai đoạn vận hành và giám sát.

Chuyển đổi kỹ thuật số: phong vũ biểu của các công ty Ý

Do đó tiết kiệm đáng kể thời gian, rủi ro và tiền bạc

Digital Twin có thể được sinh ra trước hoặc sau vật thể thật. Khi nó được tạo ra trước sản phẩm vật chất, nó cho phép bạn thực hiện một hoạt động phòng ngừa quan trọng.
Hãy suy nghĩ ví dụ về giai đoạn hình thành của một sản phẩm và/hoặc hệ thống. Việc có Bản song sinh kỹ thuật số mô phỏng và dự đoán hoạt động của nguyên mẫu vật lý trong tương lai đồng nghĩa với việc tạo ra một sản phẩm chức năng với mức tiết kiệm đáng kể về thời gian, rủi ro và tiền bạc.
Hơn nữa, một khi hệ thống vật chất hoặc sản phẩm ra đời, nó sẽ không bị Digital Twin bỏ rơi, nó sẽ đa dạng hóa các chức năng của nó bằng cách thực hiện các hoạt động dự đoán và giám sát hành vi của nó nhằm tối ưu hóa hiệu suất, giải quyết mọi vấn đề hoặc tạo ra các dịch vụ khác và khác biệt .
Tuy nhiên, nếu đối tượng đã tồn tại, thì có thể tạo ra, bằng các công cụ công nghệ hiện đại nhất, một bản song sinh chính xác và chi tiết được xây dựng trên dữ liệu và trên đó có thể hoạt động với các hệ thống trí tuệ nhân tạo khác nhau để thực hiện từng chức năng của quy trình. tới công dụng khác nhau của đối tượng vật chất.

Đó là nhận thức kỳ lạ về kỹ thuật số khi không có bí quyết

Điều gì đặc trưng cho Cặp song sinh kỹ thuật số hoặc Cặp song sinh kỹ thuật số?

Trước hết, Digital Twin cho phép theo dõi đối tượng hoặc quy trình trong suốt vòng đời của nó bằng cách tương tác với nó.
Trong hầu hết các mô phỏng, việc mô hình hóa đối tượng thực được thực hiện ở bên ngoài, chỉ có thể nhìn thấy các đặc điểm bên ngoài (ví dụ: Chuyến tham quan ảo).
Tuy nhiên, trong Digital Twin, việc mô hình hóa không chỉ được thực hiện ở bên ngoài mà còn cho phép chúng ta đi vào bên trong đối tượng và do đó, biết, trích xuất và sử dụng từng yếu tố cụ thể của nó, ví dụ: số đo, vật liệu, cấu trúc và nhiều yếu tố khác.
Hơn nữa, có thể chèn tất cả thông tin liên quan đến đối tượng, ví dụ như thông tin về nguồn gốc, xuất xứ của vật liệu, dữ liệu lịch sử, v.v., cũng như tạo một mô hình có chức năng để sử dụng nó trong thế giới Internet.

Ra mắt kỹ thuật số sáng tạo cho Alpha Tauri ổn định của F1

Có bao nhiêu điểm khác biệt với việc tái tạo 3D "tĩnh"...

Digital Twin sau đó khác với tái tạo 3D, vốn cung cấp biểu diễn tĩnh của mô hình vật lý, ở chỗ nó động nhờ khả năng trao đổi dữ liệu trong thời gian thực với đối tác vật lý thông qua việc sử dụng hệ thống IoT ( Internet of Things).
Nhưng khía cạnh đổi mới nhất của Bản song sinh kỹ thuật số nằm ở chỗ, một khi được tạo ra, nó mang lại cơ hội khai thác vô số thông tin chứa trong đó để tạo và kích hoạt các dịch vụ đổi mới.
Ví dụ: các hoạt động thực tế tăng cường nhất thiết phải giả định trước việc tạo ra một chủ đề đã được mô hình hóa trước đó, do đó, về Bản song sinh kỹ thuật số mà sau đó có thể vận hành và thử nghiệm.
Tuy nhiên, các thuật toán trí tuệ nhân tạo yêu cầu một mô hình hiện có để xử lý các quy trình khác nhau. Và như thế.

Tài chính kỹ thuật số: 12 lĩnh vực kinh doanh được quyết định ở Thụy Sĩ

Những công nghệ nào hỗ trợ khái niệm này?

Các hệ thống công nghệ hỗ trợ Digital Twins rất đa dạng nhưng trên hết chúng đã có bước nhảy vọt đáng chú ý về chất lượng trong những năm gần đây. Do đó, việc liệt kê chúng một cách kịp thời và chính xác là điều đáng giá…
Máy quét laser 3D, quét LIDAR (Phát hiện và đo phạm vi laser), camera có độ phân giải rất cao để mô hình hóa đối tượng thông qua việc phát hiện và thu thập các điểm được đặt trong không gian kỹ thuật số, còn gọi là đám mây điểm;
phần mềm mô phỏng và Dữ liệu lớn;
Đám mây, nơi đặt trụ sở của Digital Twin;
Internet of Things, tức là tất cả các đối tượng có thể trao đổi và kết nối dữ liệu với các thiết bị và hệ thống khác trên Internet. Digital Twin là nền tảng của IoT, trong khi Internet of Things là công cụ kết nối giữa vật thể vật lý và vật thể ảo.

Tất cả những cái “phải” của Chính phủ Thụy Sĩ về số hóa

Tương lai sẽ như thế nào và lĩnh vực nào sẽ được hưởng lợi?

Bản song sinh kỹ thuật số với các ứng dụng khác nhau của nó tạo thành một phần ngày càng nổi lên của thị trường.
Theo dự báo của Markets and Markets, vào năm 2020, thị trường Digital Twin toàn cầu đã tạo ra con số khoảng 3,1 tỷ USD và ước tính đến năm 2026 sẽ đạt 48,2 tỷ USD.
Ứng dụng của Digital Twin, ban đầu chỉ giới hạn ở các lĩnh vực hàng không vũ trụ và công nghiệp (kỹ thuật, sản xuất, hàng không vũ trụ, năng lượng, v.v.), đang mở rộng sang mọi lĩnh vực có thể xác định và khai thác tiềm năng to lớn của nó.
Năm 2019, lĩnh vực ô tô chiếm thị phần lớn nhất trong thị trường Digital Twins, trong khi trong hai năm qua, mức tăng trưởng có liên quan đặc biệt đến lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và dược phẩm do đại dịch COVID-19.
Bản sao kỹ thuật số được ngành chăm sóc sức khỏe và dược phẩm sử dụng để theo dõi sức khỏe bệnh nhân và nghiên cứu những thay đổi trong cuộc sống hàng ngày xảy ra do vi-rút.
Tiềm năng của Bản song sinh kỹ thuật số sẽ chủ yếu ảnh hưởng đến tất cả các lĩnh vực nhằm cung cấp dịch vụ hiệu quả và cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân.
Sự phát triển hợp lý của các thành phố thông minh ("thành phố thông minh") cũng sẽ được liên kết với khả năng phát triển Bản song sinh kỹ thuật số đô thị, tức là Bản song sinh kỹ thuật số hỗ trợ quản trị lãnh thổ có khả năng lập kế hoạch trước cho sự phát triển hoàn chỉnh của một thành phố, các dịch vụ được cung cấp, để ngăn chặn và khắc phục sự cố ngay cả trước khi chúng trở thành vấn đề nghiêm trọng không thể khắc phục.

Nghệ sĩ "kỹ thuật số" người Thụy Sĩ Fabian Oefner của Lamborghini

Từ thành phố đến lãnh địa trong sự “kết nghĩa” kiên định

Mở rộng tầm nhìn của chúng ta từ thành phố đến lãnh thổ, Digital Twins có thể được sử dụng để đưa ra giả thuyết về sự ra đời của Land Digital Twins (LDT) hoặc đồng hành trong việc xây dựng những vùng đất thông minh thực sự có khả năng quy hoạch, phát triển và cải thiện cuộc sống ngay cả trong bối cảnh ngoại thành .
Hơn nữa, quá trình tái phát triển lãnh thổ đang bắt đầu có cách tiếp cận cởi mở đối với đổi mới công nghệ đối với mọi hoạt động liên quan đến việc khôi phục, xây dựng, cải tạo và bán tài sản.
Lợi ích thu được từ việc sử dụng Digital Twin là rất nhiều và liên quan đến nhiều đối tượng khác nhau.
Digital Twin cho phép bạn tưởng tượng, lập kế hoạch, xem, chỉnh sửa tòa nhà trong tương lai, lưu giữ ký ức lịch sử của nó, theo dõi trạng thái của nó trong thời gian thực, thông qua Internet of Things, để tối ưu hóa chất lượng cuộc sống của cư dân, giảm chi phí và can thiệp để loại bỏ các vấn đề quan trọng và/hoặc lập kế hoạch can thiệp bảo trì.
Ngoài ra, tòa nhà ảo có thể được truy cập chi tiết từ xa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đáp ứng nhu cầu và cung cấp tài sản.

Trách nhiệm kỹ thuật số: Thụy Sĩ là thương hiệu đầu tiên trên thế giới

Tài sản trong việc định giá di sản lịch sử - văn hóa

Trong bối cảnh bảo tồn và nâng cao di sản lịch sử-văn hóa, Bản song sinh kỹ thuật số có thể là một công cụ hỗ trợ thực sự cơ bản, hiện ít được sử dụng.
Tất cả các công trình đều có một sức sống không chỉ bị ảnh hưởng bởi thời gian trôi qua tự nhiên mà còn bởi sự gia tăng do ô nhiễm môi trường, bởi bất kỳ thảm họa thiên nhiên hoặc nhân tạo nào.
Bảo vệ di sản văn hóa để truyền lại cho các thế hệ tương lai để họ có thể tận hưởng và hưởng lợi từ nó là một nghĩa vụ đạo đức.
Bản song sinh kỹ thuật số của di sản văn hóa cho phép tài sản được kết tinh một cách trung thực ở trạng thái mà nó đến với chúng ta. Hơn nữa, nó cung cấp một loạt thông tin có thể được các học giả và chuyên gia sử dụng cho những mục đích sử dụng phù hợp nhất (tiến hành thí nghiệm, nghiên cứu di sản, các hoạt động phục hồi và bảo tồn, v.v.).
Luồng dữ liệu và thông tin liên tục hơn (được tăng cường bằng cách sử dụng cảm biến) cũng cho phép giám sát và kiểm soát các khía cạnh khác nhau, ví dụ như ảnh hưởng của ánh sáng và âm thanh, nồng độ CO2, độ ẩm và sự xuống cấp của vật liệu, thông gió, ảnh hưởng của sự hiện diện của du khách về tình trạng của cơ sở kinh doanh, v.v.
Ngay cả trong khảo cổ học, nơi hầu hết các hoạt động nghiên cứu không thể đảo ngược, Digital Twin có thể được sử dụng: ví dụ: để mô phỏng địa điểm khai quật sẽ không thay đổi và tại đó các nhà khảo cổ học và kỹ thuật viên có thể làm việc đồng thời ngay cả từ những nơi khác nhau.
Bản song sinh kỹ thuật số cũng là một công cụ để quảng bá và đánh giá cao di sản văn hóa, đồng thời là công cụ nghiên cứu và bảo tồn quý giá cho nhiều chuyên gia và học giả khác nhau. Nó cũng có thể được sử dụng làm cơ sở cho các Chuyến tham quan ảo và do đó cho phép các chuyến tham quan ảo du khách có thể làm quen với anh ấy theo cách sâu sắc hơn.

Scuderia Ferrari và Velas hợp nhất trong số hóa tiên tiến

Hòm Veneranda của Sant'Antonio Tài liệu tham khảo của UNESCO

Là một phần trong các hành động được thúc đẩy bởi ban chỉ đạo của các địa điểm bích họa thế kỷ 14, được đưa vào Danh sách Di sản Thế giới của UNESCO, Veneranda Arca di Sant'Antonio đã quảng bá và tạo ra Bản song sinh kỹ thuật số của Nhà thờ San Giorgio ở Padua.
Mô hình này, trên nhiều Digital Twins, được mô tả rõ ràng trong một video được xuất bản trên kênh YouTube geolander.it.
Chủ tịch chính của Veneranda Arca, Emanuele Tessari, đã nắm bắt các cơ hội của Digital Twin, đã giải thích chính xác rằng: "việc tạo ra mô hình kỹ thuật số sẽ không chỉ cung cấp một công cụ quý giá cho việc bảo tồn và nghiên cứu tòa nhà, cung cấp dữ liệu tham chiếu địa lý của tài sản cho các chuyên gia, học giả và nhà nghiên cứu mà còn là một công cụ quan trọng để quảng bá và định giá nó, cho phép du khách ảo bước vào bên trong và tận hưởng vẻ đẹp tráng lệ của nó”.

Stefan Metzger sẽ là giám đốc mới của digitalswitzerland

Mục tiêu của EU: số hóa các di tích vào năm 2030…

Ủy ban Châu Âu đã công bố Khuyến nghị về không gian dữ liệu chung của Châu Âu về di sản văn hóa, kêu gọi các Quốc gia Thành viên đẩy nhanh quá trình số hóa tất cả các di tích, địa điểm, đồ vật và đồ tạo tác di sản văn hóa vào năm 2030, với hy vọng rằng ít nhất 50% 3 trong số đó những người đã truy cập được số hóa ở dạng XNUMXD. Tốt hơn nữa nếu được báo cáo trong Digital Twin, đó là khuyến nghị của chúng tôi.
Hang động Lascaux ở Pháp là một ví dụ rõ ràng về sự cần thiết của một cặp song sinh. Trong trường hợp này, một bản sao “vật lý” được tạo ra.
Trên thực tế, các hang động đã bị đóng cửa đối với công chúng từ năm 1983, sau khi lượng khí thải carbon dioxide, sự gia tăng nhiệt độ do các chuyến tham quan và ánh sáng nhân tạo bắt đầu gây ra sự lây lan của một đàn tảo trên tường, đe dọa các bức tranh quý giá có niên đại. quay trở lại thời kỳ đồ đá cũ, có bản sao vật lý của riêng họ về hội trường đấu bò và phòng trưng bày sơn.
Josh Billings, khi anh ấy viết điều đó “Có hai thứ trong đời mà chúng ta không bao giờ chuẩn bị sẵn sàng: sinh đôi”, tất nhiên, anh ấy không biết rằng Digital Twins sẽ đến vào một thời điểm khá xa so với thời điểm của anh ấy.
Có lẽ anh ta sẽ mỉa mai nhận xét rằng “cơ hội rất hiếm; người biết nắm bắt lại càng hiếm hơn”.
Trong trường hợp của Digital Twin, thay vào đó, có vẻ như nhiều người đã quyết định tận dụng cơ hội đổi mới này...

Tất cả các "người tiên phong kỹ thuật số" của Thụy Sĩ được trao giải tại Zurich 2021