28. října 2021

Už jste se setkali s digitálním dvojčetem?

Už jste se setkali s digitálním dvojčetem?

Už dávno nejsme v dobách, kdy se plánování nových projektů provádí jen na papíře, nebo v excelových tabulkách. Nový věk nám přináší nové technologie, které jsou čím dál dostupnější i široké veřejnosti. Jednou z nich jsou takzvaná digitální dvojčata. Jsou to virtuální (počítačové) repliky systémů nebo zařízení z fyzického světa. IT profesionálové, analytici a datoví vědci pomocí dvojčat mohou simulovat nejrůznější situace, které mohou nastat, aniž by tím ovlivnili fyzický produkt. Pojem “digital twin” není žádnou žhavou novinkou. Tento termín se dostal do širšího povědomí už v roce 2002, poslední dobou však nachází digitální dvojčata mnohem větší význam.

Využití dvojčat téměř nezná hranice

Digitální dvojčata mají široké spektrum využití. Zde je jen několik příkladů, kde všude se s nimi lze setkat: 

  • Tovární výroba: Pracují pro výrobce velkých a nákladných produktů, jako jsou letadla, motory a turbíny, kde pomáhají s testováním ještě před jejich fyzickou výrobou, a tím značně snižují náklady.
  • Údržba: Především díky snímání dat v reálném čase šetří čas a předchází katastrofám, protože však upozorní na možnou poruchu nebo dysfunkci předmětu.
  • Stavba a rekonstrukce budov: Při stavbě pomáhá dvojče jak ve fázi návrhu, stavby, tak i v provozní fázi.
  • Zdravotnictví: Dvojčata se začínají dostávat od neživých předmětů k živým. Zejména v diagnostice nebo chirurgii, mají význam už teď. Ale tím to rozhodně neskončí. Představte si do budoucna možnost, že každý člověk bude mít své digitální dvojče, které bude pomáhat s diagnostikou a léčbou jeho samotného.

Jak digitální dvojčata vznikají?

S malou nadsázkou téměř můžeme říct, že mezi nimi není tak velký rozdíl. Hlavní rozdíl je, že fyzické dvojče je tvořeno pevnými složkami, zatím to digitální jen nulami a jedničkami.

Co tady bylo dřív? Slepice, nebo vejce?

Abychom tuto otázku lépe pochopili, musíme si nejdříve vyjasnit, jak a proč tato dvojčata vznikají.

První bylo digitální dvojče: Při vizualizaci nového fyzického předmětu (jako je nový motor, nebo stavba), pomáhá dvojče naplánovat všechny technologie tak, aby pracovali v synergii. V budoucnu se pak digitální dvojče bude chovat stejně jako jeho fyzický “sourozenec”, aby bylo jednodušší ovládat všechny systémy, sledovat vývoj a optimalizovat činnosti tak, aby byly nejefektivnější. A nejen to. Vizualizace dokáže pomoci konstruktérům a vědcům docílit menší pravděpodobnost poruch, a tím ušetří spoustu budoucích nákladů. Ať už jde o výrobní linky nebo bezpečnost budov, díky digitálnímu dvojčeti se možnosti rizika u fyzického zmenšují.

První bylo fyzické dvojče: Když chcete digitalizovat fyzický předmět, musí první specialisté důkladně prozkoumat fyzické reálie a počítačové systémy a ty převést do virtuální podoby. To může být velmi obtížné, protože mohou být systémy o dost zastaralejší. Řešením jsou snímače a senzory, které jsou propojené s internetem věcí (IoT=síť fyzických zařízení, které si mezi sebou mohou vyměňovat data, například chytrá zařízení do domácnosti) a mohou sledovat data v reálném čase. Digitální dvojče snímá pravidelně data, a díky tomu může včas upozornit na poruchu, hrozbu, nebo nebezpečí. Využití principu digitálního dvojčete v komplexních simulačních modelech umožňuje optimalizovat procesy, a zároveň zrychluje a zefektivňuje rozhodování.