Digital Twin: alla fördelar med oändlig innovation

Upptäck de digitala tvillingarna, teknikerna som stöder dem och vem som kommer att använda den mest stimulerande existerande simuleringsmodellen

Digital Twin eller Digital Twin identifierar den perfekta kopian av ett fysiskt objekt i digitalt format, vare sig det är en produkt, en process eller ett system.
The Digital Twin, vars författarskap tillhör Michael Vickers, dyker upp för första gången 1970 med anledning av NASAs samtidiga användning av femton datorer för att skapa simuleringarna som vägledde Apollo 13-besättningen i rymdåterställningsoperationen.
Den första mjukvaruapplikationen på industriell nivå beror istället på Michael Grieves, som 2002 presenterade Digital Twin som en konceptuell modell på basen av en produkts livscykel.
I Digital Twin återges all data och information från den verkliga världen troget i den virtuella för att skapa ett par helt identiska tvillingar.
Dessa två system kan, genom användning av olika och specifika teknologier, också kommunicera och interagera genom att utbyta information och hjälpa varandra under produktens eller systemets livscykel, från skapelse- och produktionsfasen till drift- och övervakningsfasen.

Digital transformation: barometern för italienska företag

Alltså en avsevärd besparing av tid, risk och pengar

Digital Twin kan födas före eller efter det verkliga föremålet. När den skapas före den fysiska produkten möjliggör den en viktig förebyggande aktivitet.
Tänk till exempel på idéfasen för en produkt och/eller ett system. Att ha en Digital Twin som simulerar och förutser beteendet hos den framtida fysiska prototypen innebär att skapa en funktionell produkt med avsevärda besparingar i tid, risk och pengar.
Dessutom, när systemet eller materialprodukten är född, överges den inte av dess Digital Twin, som kommer att diversifiera sina funktioner genom att utföra en förutsägande och övervakande aktivitet av dess beteende för att optimera dess prestanda, lösa eventuella problem eller skapa andra och andra tjänster.
Om objektet å andra sidan redan existerar är det möjligt att skapa, med de modernaste tekniska verktygen, en exakt och detaljerad tvilling som bygger på data och på vilken det är möjligt att agera med de olika artificiella intelligenssystemen för att utföra varje process som är funktionell för det fysiska objektets olika nyttigheter.

Den där märkliga uppfattningen om digitalt i avsaknad av know-how

Vad kännetecknar de digitala tvillingarna eller de digitala tvillingarna?

Digital Twin tillåter framför allt att följa objektet eller processen under hela dess livscykel genom att interagera med det.
I de flesta av simuleringarna görs modelleringen av det verkliga objektet på dess yttre, det är bara möjligt att se de yttre egenskaperna (till exempel de virtuella rundturerna).
I Digital Twin, å andra sidan, utförs modellering inte bara på utsidan, utan låter dig gå in i objektets insida och därför känna till, extrahera och använda vart och ett av dess speciella element, till exempel: mätningar, material, strukturer och många andra element.
Vidare är det möjligt att infoga all information om föremålet, till exempel information om materialets ursprung, härkomst, historiska data etc., samt göra en modellering som är funktionell för dess användning i Internets värld.

Innovativ digital lansering för Alpha Tauri-stallet i F1

Hur många skillnader med den "statiska" 3D-rekonstruktionen...

Digital Twin skiljer sig också från 3D-rekonstruktionen, som ger en statisk representation av den fysiska modellen, genom att den är dynamisk tack vare möjligheten att utbyta data i realtid med den fysiska motsvarigheten genom användning av IoT-system (Internet of Things).
Men den mest innovativa aspekten av Digital Twin ligger i det faktum att när den väl har skapats erbjuder den möjligheten att utnyttja den mängd information den innehåller för att skapa och aktivera innovativa tjänster.
Till exempel förutsätter augmented reality-aktiviteter med nödvändighet ett förebyggande skapande av ett ämne som har modellerats, därför av en Digital Twin där det sedan kommer att vara möjligt att verka och experimentera.
Algoritmer för artificiell intelligens, å andra sidan, behöver en befintlig modell för att bearbeta de olika processerna. Och så vidare.

Digital ekonomi: 12 affärsområden beslutade i Schweiz

Vilka teknologier stödjer detta koncept?

De tekniska systemen som stöder Digital Twins eller Digital Twins är de mest varierande, men framför allt har de gjort ett betydande kvalitetssprång de senaste åren. Det är därför värt att lista dem i tid och exakt...
3D-laserskannrar, LIDAR-skanningar (Laser Detection and Ranging), kameror med mycket hög upplösning för att modellera objektet genom detektering och insamling av punkter som finns i det digitala rummet, det så kallade punktmolnet;
simuleringsprogram och Big Data;
Moln, plats där den digitala tvillingen har sin hemvist;
Internet of Things, det vill säga alla objekt som kan utbyta och koppla data till andra enheter och system på Internet. Den digitala tvillingen är grunden för IoT, medan Internet of Things är kopplingsverktyget mellan det fysiska och det virtuella objektet.

Alla "måste" av den schweiziska regeringen för digitalisering

Hur ser framtiden ut och vilka sektorer kommer att dra nytta av den?

Digital Twin med sina olika applikationer utgör en alltmer växande marknadsandel.
Enligt prognoser från Markets and Markets producerade den globala digitala tvillingmarknaden 2020 siffror på cirka 3,1 miljarder dollar och man beräknar att den år 2026 kommer att nå 48,2 miljarder dollar.
Tillämpningen av Digital Twin, från början begränsad till flyg och industri (teknik, tillverkning, flyg, energi, etc.), sträcker sig till alla områden som har kunnat identifiera och utnyttja dess enorma potential.
Under 2019 stod fordonssektorn för den största andelen av marknaden för digitala tvillingar, medan tillväxten under de senaste två åren har varit särskilt kopplad till hälso- och sjukvårds- och läkemedelssektorn på grund av covid-19-pandemin.
Digitala tvillingar används av sjukvården och läkemedelsindustrin för att övervaka patienternas hälsa och för att studera förändringar i det dagliga livet som har inträffat på grund av viruset.
Den digitala tvillingens potential kommer främst att investera alla sektorer som syftar till att erbjuda effektiva tjänster och förbättra människors livskvalitet.
Den logiska utvecklingen av smarta städer kommer också att vara kopplad till förmågan att utveckla Urban Digital Twins, det vill säga digitala tvillingar som stödjer territoriell styrning som i förväg kan planera den fullständiga utvecklingen av en stad, av de tjänster som erbjuds, för att förebygga och åtgärda problem redan innan de förvandlas till irreparabel kritik.

Den schweiziska Fabian Oefner "digitala" konstnär av Lamborghini

Från staden till territoriet i en enträget "twinning"

Genom att bredda blicken från staden till territoriet kan de digitala tvillingarna användas för att anta födelsen av Land Digital Twins (LDT) eller ackompanjemanget till konstruktionen av riktiga smarta länder som kan planera, utveckla och förbättra livet även i extraurbana sammanhang.
Dessutom börjar territoriell ombyggnad ha ett öppet förhållningssätt till teknisk innovation för allt som rör återvinning, konstruktion, renovering och försäljning av fastigheter.
Fördelarna med att använda en Digital Twin är många och involverar olika ämnen.
Digital Twin låter dig föreställa dig, planera, se, korrigera den framtida byggnaden, att bevara dess historiska minne, att övervaka dess status i realtid, genom Internet of Things, för att optimera livskvaliteten för invånarna, minska kostnader och ingripa för att eliminera kritiska problem och/eller schemalägga underhållsinsatser.
Dessutom kan den virtuella byggnaden besökas i detalj på distans, vilket underlättar mötet mellan efterfrågan och utbud av fastigheter.

Digitalt ansvar: Swiss det första varumärket i världen

Tillgång i förbättringen av det historiska och kulturella arvet

I samband med bevarandet och förbättringen av det historiska och kulturella arvet kan den digitala tvillingen vara ett verkligt grundläggande hjälpmedel, som för närvarande inte används mycket.
Alla verk har ett liv som inte bara påverkas av tidens naturliga gång utan också av den acceleration som miljöföroreningar, möjliga naturkatastrofer eller katastrofer orsakade av människor.
Att skydda kulturarvet för att föra det vidare till kommande generationer så att de kan njuta av det är en moralisk skyldighet.
Kulturarvets digitala tvilling gör att arvet troget kristalliseras i det tillstånd där det har kommit till oss. Dessutom tillhandahåller den en rad information som kan användas av forskare och experter för de mest lämpliga användningarna (att utföra experiment, studera tillgången, återställa och bevara aktiviteter, etc.).
Det fortsatta kontinuerliga flödet av data och information (berikat med användning av sensorer) tillåter också övervakning och kontroll av olika aspekter, såsom effekterna av ljus och ljud, nivåer av CO2, fuktighet och försämring av materialet, ventilation, effekterna av närvaron av besökare på fastighetens tillstånd, etc.
Även inom arkeologi, där de flesta av forskningsaktiviteterna inte är reversibla, kan Digital Twin användas: till exempel för att simulera utgrävningsplatsen som kommer att förbli oföränderlig och där arkeologer och tekniker kan arbeta samtidigt även från olika platser.
Den digitala tvillingen är också ett verktyg för att främja och stärka kulturarvet, förutom att vara ett värdefullt bevarande- och studieverktyg för olika experter och forskare, den kan också användas som en grund för virtuella rundturer och därför för att tillåta virtuella besökare att lära känna det på ett mer uppslukande sätt.

Scuderia Ferrari och Velas förenades i avancerad digitalisering

Den ärevördiga arken St. Anthony, en UNESCO-referens

Som en del av de åtgärder som främjas av styrkommittén för freskerplatserna från XNUMX-talet, som ingår i UNESCO:s världsarvslista, främjade och skapade Veneranda Arca di Sant'Antonio den digitala tvillingen i Oratoriet San Giorgio i Padua.
Sådan modellering, genom flera digitala tvillingar, beskrivs väl i en video som publicerats på YouTube-kanalen geolander.it.
Chefspresidenten för Veneranda Arca, Emanuele Tessari, som utnyttjade möjligheterna med den digitala tvillingen, förklarade exakt att: "Skapandet av den digitala modellen kommer inte bara att tillhandahålla ett värdefullt verktyg för att bevara och studera byggnaden, vilket gör tillgångens georefererade data tillgänglig för experter, forskare och forskare, utan kommer också att vara ett viktigt verktyg för att främja och förbättra dess, vilket gör det möjligt för virtuella besökare att komma in och njuta av dess magnifika skönhet."

Stefan Metzger blir ny direktör för digitalswitzerland

EU:s mål: digitalisera monument till 2030...

Europeiska kommissionen har publicerat en rekommendation om ett gemensamt europeiskt datautrymme för kulturarv, där medlemsstaterna uppmanas att påskynda digitaliseringen till 2030 av alla kulturarvsmonument, platser, föremål och artefakter, i hopp om att minst 50 procent av de mest besökta är digitaliserade i 3D. Ännu bättre när den tas tillbaka till en Digital Twin, är vår rekommendation.
Lascaux-grottorna i Frankrike är ett tydligt exempel på behovet av en tvilling. I detta fall skapas en "fysisk" dubbel.
Grottorna har faktiskt stängts för allmänheten sedan 1983, efter koldioxidutsläppen, den ökade temperaturen som orsakats av besöken, började den artificiella belysningen orsaka spridningen av en koloni av alger på väggarna, vilket hotade de dyrbara målningarna som går tillbaka till den övre paleolitikum, har sin egen fysiska kopia av tjurar och hallen.
Josh Billings, när han skrev det "det finns två saker i livet som vi aldrig kommer att vara beredda på: tvillingar", han var naturligtvis omedveten om att de digitala tvillingarna skulle anlända i en tid ganska avlägsen från hans egen.
Han skulle förmodligen sarkastiskt ha påpekat det ”tillfällen är sällsynta; och de som vet hur man greppar dem är ännu sällsynta”.
När det gäller den digitala tvillingen verkar det som att många istället har bestämt sig för att dra nytta av denna innovativa möjlighet...

Alla schweiziska "digitala pionjärer" belönades i Zürich 2021