Анализи

Реален свят с дигитални близнаци

Майя Бойчева-Манолчева

Кои са индустриите, които най-често прибягват до иновативната технологична концепция

Дигиталните близнаци - от една модерна дума, появила се преди десетина години, се превърнаха в пазар на стойност 3.8 млрд. долара през 2019 г. и очаквания да достигне 35.8 млрд. долара през 2025 г. (според данни на MarketsandMarkets).

Тези дигитални копия на физическия свят, които помагат да се предвиждат състояния, сценарии и резултати в реалната заобикаляща среда, намират все по-голямо приложение в различните сектори. Според данни наResearchAndMarkets.com 89% от IoT платформите ще притежават някоя от възможностите на технологията до 2025 г., а до 2027 г. тя ще бъде стандартна функционалност при всяко внедрено IoT приложение. Над 92% от производителите смятат, че е необходима интеграция на API-тата и платформите на индустриалните IoTс функционалности на дигиталните близнаци по вертикалите. Близо 36% от изпълнителните директори от различни сектори осъзнават ползите от дигиталните близнаци, а 53% от тях планират да ги внедрят в операции си до 2028 г.

В днешно време дигиталните близнаци намират разнообразно приложение. В автомобилния сектор и самолетостроенето те са основни инструменти, които се използват за оптимизиране на процесите и създаване на иновативни продукти. В енергетиката помагат при нефтодобива в реално време. В здравеопазванетоизследователите в областта на сърдечно-съдовите заболявания създават доста прецизни дигитални близнаци на човешкото сърце за диагностициране, образование и обучение. И не на последно място трябва да споменем "умните градове", какъвто е Сингапур, където се използват за планиране, поддръжка и подготовка за реакция при бедствие.

Четири примера
Предлагаме ви четири интересни и актуални примера, при които дигиталните близнаци са доказали своята ефективност.

· Авиационна индустрия
Класическото използване на дигиталните близнаци е в производствения сектор и оперирането с големи и скъпи машини като самолетите и големите турбини. В "Боинг" например дигиталните близнаци се използват при проектирането на нови самолети за извършване на симулации, благодарение на които може да се предвиди работата на различните елементи през целия жизнен цикъл на продукта. В резултат инженерите могат да прогнозират кога даден елемент ще излезе извън строя. Според експертите компанията е подобрила качеството на частите си с 40% след внедряването на концепцията за дигиталните близнаци.

Авиопроизводителят планира да цифровизира всички свои инженерни и развойни системи в бъдеще. Друг случай на използване на дигитален близнак е за достигане на точния баланс при натоварването на самолета. Например "Боинг 737-800" има ограничение за товар до 80 000 кг, но много самолети летят с по-малък, тъй като изчисленията се правят ръчно. Чрез използване на IoT сензори на дигиталния близнак може да бъде изчислено прецизно и безопасно натоварване, с което да се увеличат приходите при полет.

· Бързооборотни стоки
Дигиталните близнаци вече не са само приоритет на тежката индустрия и дори производителите на бързооборотни стоки използват иновативната технологична концепция, за да подобрят своята оперативна ефективност. Добър пример е компанията "Юниливър" и нейните осем завода по света, които използват дигитални близнаци. Цифровите модели на всяка фабрика се захранват с данните от IoT системите. Информацията след това се обработва чрез алгоритми, които могат да бъдат използвани за подобряване на целия процес. Впоследствие тези обучени алгоритми се прилагат отново във физическата фабрика и с тяхна помощ се автоматизира производственият цикъл.

Според представители на компанията благодарение на дигиталните близнаци се наблюдава по-високо ниво на непрекъсваемост при производството на различните артикули. Чрез използване на изкуствен интелект "Юниливър"е успяла да намали броя на фалшивите предупреждения в заводите, които по принцип изискват моментално действие. Преди компанията е получавала по 3000 такива уведомления на ден, а сега са намалели с 90%.

· Умни градове
Дигиталните близнаци намират сериозно приложение при оптимизацията на ресурсите в умните градове. Най-напреднал в областта е Сингапур с проекта за динамичен 3D модел на града с името "Виртуален Сингапур". Платформата подобрява взаимодействието на гражданите с държавните институции и бизнеса и вземането на решения, помага да се повиши достъпността до града, отразява се положително на градското планиране, като дава възможност да се проследи ефектът от температурата и слънчевата светлина върху конструирането на нови сгради и инсталации като зелените покриви и да се анализира възможността за производство на слънчева енергия например.
Неотдавна Австралия обяви, че ще създаде дигитален близнак на "Фишърменс бенд" - най-големият проект за градско обновяване в държавата, който предвижда да осигури дом и работа на 80 000 души до 2050 г. Дигиталният близнак ще бъде използван за анализиране на околната среда и предвиждане на задръствания, консумация на енергия и вода в реално време, а от местното правителство вярват, че така ще могат да планират и развият тази зона в умна общност.
Примерите вече са доста, но може би трябва да се спомене и Амаравати, който пък е първият град (столица нащата Андра Прадеш в Индия), създаден заедно със своя дигитален близнак.

· Здравеопазване и медицина
Според последните данни лекарствата могат да са неефективни при 40% до 70% от пациентите, което да рефлектира върху цялостното им лечение. Линшьопингският университет в Швеция създаде цифрово копие на мишка с ревматоиден артрит чрез ДНК секвенция в дигитален модел. Чрез компютърна симулация беше определено кои лекарства ще бъдат най-ефективни при лечението. Използването на дигиталните близнаци може да замени опасните и скъпо струващи клинични тестове върху живи същества.

Съвсем актуален е и примерът с разработването на ваксината за COVID-19, при която лесно могат да бъдат доказани ползите от дигиталните близнаци. Според Нийл Томсън, вицепрезидент и директор на IoT и AI практиките в Atos, масовото производство на ваксината може да се окаже също толкова сложно, колкото нейното създаване. По думите му пускането на пазара на ваксината може да бъде доста улеснено чрез събиране и анализ на данни и използването на дигитални близнаци.

X