Technologia „Digital Twin” jest dwa razy lepsza niż metaverse

Technologia „Digital Twin” jest dwa razy lepsza niż metaverse

Facebook wszedł all-in w „metaverse” półtora roku temu. Firma zmieniła nazwę na Meta i zaczęła pompować miliard dolarów miesięcznie w Hail Maryboondoggle, aby dostosować się do nadchodzącej postspołecznej planety blogów.

Teraz Meta wkracza w „metawersyjną zimę”, ogólny spadek inwestycji i entuzjazmu wokół pomysłu. Sama Meta zwolniła tysiące ludzi w swoim metaverse i przedsiębiorstwach społecznych.

Metaverse nie jest zbiorem technologii; jest wizją przyszłej kultury ludzkiej. Chodzi o to, co firmy produktowe i opinia publiczna mogą zrobić z zestawem technologii, przede wszystkim żyć i pracować w przestrzeniach wirtualnych oraz bawić się w wirtualnych światach.

Apple rozwija tak zwany sprzęt „rozszerzonej rzeczywistości” od dwóch dekad i oczekuje się, że wypuści swoje pierwsze okulary jeszcze w tym roku. Okulary będą miały możliwość wirtualnej rzeczywistości (VR), ale Apple postawi na AR (AR).

Apple ma obecnie jedną czwartą rynku biznesowych komputerów osobistych, połowę rynku smartfonów biznesowych i większość rynku tabletów biznesowych. Niedoceniane pytanie: w jaki sposób Apple zamierza wykorzystać swoje platformy rozszerzonej rzeczywistości, aby rozszerzyć swoją dominację w firmie?

Rozsądne jest przewidywanie, że w ciągu najbliższych 5 lat Apple skupi się na komunikacji korporacyjnej (bionic boardroom) i innych aplikacjach umysłowych, wzornictwie przemysłowym, i zgadłeś! — kolejna rewolucja „cyfrowego bliźniaka”. Nie ma wirtualnej rzeczywistości ani AR bez wirtualnych przestrzeni 3D i wirtualnych obiektów, które trzeba zaprojektować i zbudować, a w przypadku AR umieścić w cyfrowym skanowaniu rzeczywistego środowiska 3D.

Najbardziej zaawansowana wersja całej tej technologii do poruszania się w wirtualnych przestrzeniach i wyczarowywania wirtualnych obiektów w prawdziwym świecie – oraz projektowania, budowania i digitalizacji – pojawi się nie tylko w „metawszechświecie”, ale z korzyścią dla platform formularzy jako cóż, „cyfrowy”. Bliźnięta". .

Cyfrowe bliźniaki: kiedy awaria nie wchodzi w grę

3 kwietnia XNUMX roku trzech astronautów znajdowało się w statku kosmicznym lecącym w kierunku Księżyca z prędkością czterystu mil na minutę. Plan zakładał trzecie załogowe lądowanie NASA na Księżycu. Nagle astronauci na pokładzie Apollo XNUMX usłyszeli „huk!” Był to dźwięk małej eksplozji, która oderwała burtę statku kosmicznego, odcinając jego zasilanie i uruchamiając zapas tlenu dla załogi w kosmos.

Nie mając świeżego powietrza do uzupełnienia kabiny, astronauci rzucili się do modułu księżycowego (LM), oddzielnego, odłączanego statku kosmicznego zaprojektowanego do lądowania na Księżycu, podczas gdy statek macierzysty pozostawał na orbicie księżycowej.

Lądowanie zostało odwołane. Od tego momentu misja miała tylko jeden cel: jakoś sprowadzić astronautów żywych na Ziemię. Aby to zrobić, załoga musiała ponownie wykorzystać i przeprojektować różne części swojego statku kosmicznego, aby robić wiele rzeczy, do których te części nie zostały zaprojektowane.

W końcu ich życie zostało częściowo uratowane przez fakt, że NASA miała zasadniczo jedyny system „cyfrowego bliźniaka” na planecie.

„Cyfrowy bliźniak” to wirtualna replika istniejącego obiektu fizycznego, systemu lub infrastruktury. W przypadku NASA zmaterializowało się to w piętnastu symulatorach służących do szkolenia i testowania czynników misji. Inżynierowie NASA wykorzystali możliwości symulacji komputerowych symulatorów, aby dowiedzieć się, co jest nie tak, przetestować wiele możliwych rozwiązań i wybrać najlepsze, które przekazali załodze Apollo.

Termin ten przyjął się tak bardzo, że NASA celowo zaczęła tworzyć „cyfrowe bliźniaki” statków kosmicznych niezależnie od symulatorów. NASA ukuła termin „cyfrowy bliźniak” w XNUMX roku.

„Cyfrowy bliźniak” nie jest modelem inercyjnym. Jest to dostosowany, dostosowany i skalowalny cyfrowy lub wirtualny model systemu fizycznego. Jest aktywny w tym sensie, że cokolwiek dzieje się z systemem fizycznym, dzieje się również z cyfrowym bliźniakiem: naprawy, aktualizacje, uszkodzenia, starzenie się itp.

Firmy już korzystają z „cyfrowych bliźniaków” do integracji, testowania, monitorowania, symulacji i konserwacji zapobiegawczej mostów, budynków, farm wiatrowych, samolotów i fabryk. Ale to wciąż dopiero początek w dziedzinie „cyfrowego bliźniaka”.

Jak zrozumieć cyfrowe bliźniaki

Cyfrowy system bliźniaczy składa się z 3 części: systemu fizycznego, wirtualnej cyfrowej kopii tego systemu fizycznego oraz kanału komunikacyjnego, który łączy te dwie części. Stopniowo ta komunikacja obejmuje transmisję danych z czujników w systemie fizycznym.

Składa się z 3 głównych kategorii technologii. Jeśli wyobrazisz sobie diagram Venna technologii „metaverse” w jednym kręgu, „IoT” w drugim kręgu i „AI” w trzecim, technologia „cyfrowego bliźniaka” zajmuje nakładające się centrum. Cyfrowe bliźniaki różnią się od modeli lub symulacji tym, że są znacznie bardziej złożone i obszerne oraz zmieniają się wraz z danymi przychodzącymi z fizycznego bliźniaka.

Wdrożenia cyfrowych bliźniaków, które istnieją obecnie w wielu branżach, są w powijakach. Szczegółowe cyfrowe bliźniaki pozostają niemożliwe w przypadku złożonych systemów. Wciąż czekamy na lepszą sztuczną inteligencję, lepsze czujniki i lepsze narzędzia, takie jak te, które naszym zdaniem zasilą „metawszechświat”.

Cofnijmy się o kilka lat, aby zobaczyć, jak cyfrowe bliźniaki będą kamieniem węgielnym cyfrowej transformacji biznesu.

Jest rok XNUMX, a firma produkująca drony dostawcze stawia na cyfrowe bliźniaki, tworząc osobnego cyfrowego bliźniaka dla każdego z piętnastu dronów zero używanych w największych miastach na całym świecie. Każda rzeczywista część każdego pojedynczego drona jest indywidualnie mapowana na cyfrowy i wirtualny odpowiednik. Dziesiątki czujników wbudowanych w fizyczny dron mierzą temperaturę, wilgotność, wibracje, naprężenia skrzydeł i wydajność operacyjną ruchomych części. Warunki samego drona: wysokość, prędkość, kierunek, poziom wilgotności zewnętrznej i wiele innych pomiarów aktualizują cyfrowy dron w czasie rzeczywistym. Wszystkie te dane są wprowadzane do cyfrowego drona, zmieniając jego działanie i wpływając na jego stan wirtualny.

Nagle jeden z dronów spada z nieba i rozbija się. Ale dlaczego?

Inżynierowie pracujący z domu noszą gogle wirtualnej rzeczywistości i wyświetlają cyfrowego bliźniaka rozbitego drona we wspólnym wirtualnym środowisku 3D o wysokiej rozdzielczości. Odtwarzają wypadek podczas poruszania się w dronie, który wyświetla kopie 3D wszystkich części jako dane kontekstowe oparte na czujnikach, zasadniczo AR w VR. Szybko zdają sobie sprawę, że kierownik steru zawiódł z powodu przegrzania.

W normalnym scenariuszu lotniczym wszystkie piętnaście kontrolerów zerowych zostałoby zastąpionych niebotycznymi kosztami i bez gwarancji, że nowe kontrolery również nie zawiodą. Ale w scenariuszu cyfrowego bliźniaka istnieje lepszy sposób.

Cyfrowe bliźniaki na ratunek

We współpracy z AI inżynierowie ustalili, że ten konkretny monitor uległ awarii, ponieważ działał w Phoenix w Arizonie, gdzie temperatura gruntu może sięgać XNUMX stopni w cieniu i wzrastać jeszcze wyżej w pełnym słońcu. Wielokrotne nagrzewanie, chłodzenie i nagrzewanie w czasie spowodowało zużycie kleju chemicznego na przełożonym.

Poprawa! Firma utrzymuje również cyfrowego bliźniaka swojej fabryki dronów: szczegółową wirtualną replikę całego systemu, aktualizowaną w czasie rzeczywistym przez niezliczone czujniki w każdej części fizycznej fabryki. Można więc prześledzić historię konkretnego uszkodzonego czujnika, gdzie AI wskazuje, że został wykonany latem i znalazł się w górnych 5 percentylach osiągania wysokich temperatur przez cały montaż. Wygląda na to, że szkodliwy stres cieplny prawdopodobnie zaczął się w fabryce.

Podobnie jak komputer szachowy, sztuczna inteligencja rozważa pięćdziesiąt siedem „ruchów” lub możliwych antidotów i doradza najbezpieczniejsze i najbardziej opłacalne: 1) wykuj wszystkie przyszłe figury nadzorcy zimą i zachowaj je do montażu; XNUMX) przejść do bardziej odpornego na ciepło kleju na części; oraz trzy) zapobiegawcza wymiana kierownika pozostałych czterdziestu siedmiu dronów, które działają w ciepłe dni.

W tym przypadku zastosowanie systemu cyfrowego bliźniaka pozwoliło zaoszczędzić pieniądze, zapobiec wypadkom, pomóc środowisku (nie wymagając wymiany każdej części nadzorczej) oraz wprowadzić pozytywne zmiany w operacjach i produkcji bez przestojów. warkot.

Jest kulminacją rewolucji cyfrowej transformacji, wykorzystującej zaawansowane technologie zapewniające elastyczność, efektywność kosztową, szybkość i bezpieczeństwo.

Nadszedł czas, aby ponownie wykorzystać zalety technologii, o których zawsze mówimy. IoT staje się technologią krytyczną. Sztuczna inteligencja współpracuje z inżynierami w celu optymalizacji każdego procesu w czasie rzeczywistym. A AR i VR ożywiają cyfrowe bliźniaki tak samo żywo, jak ich fizyczne odpowiedniki.

Wirtualne przestrzenie to nie tylko tworzenie fantastycznych światów metaverse. Będą lepiej wykorzystane do prosperowania rzeczywistej planety.

Prawa autorskie © dwa tysiące dwadzieścia trzy IDG Communications, Inc.