"Digital Twin"-tekniken är dubbelt så bra som metaversen

"Digital Twin"-tekniken är dubbelt så bra som metaversen

Facebook gick all-in på "metaversen" för ett och ett halvt år sedan. Företaget bytte namn till Meta och började pumpa XNUMX miljard dollar i månaden till en Hail Maryboondoggle för att bli relevant för den kommande post-sociala bloggplaneten.

Nu befinner sig Meta på väg in i en "metavers vinter", en generell nedgång i investeringar och entusiasm kring idén. Meta själv har sagt upp tusentals människor i sina metaverse och sociala företag.

Metaversen är inte en uppsättning teknologier; det är en vision av framtida mänsklig kultur. Det handlar om vad produktföretag och allmänheten skulle kunna göra med en uppsättning teknologier, främst leva och arbeta i virtuella utrymmen och leka i virtuella världar.

Apple har utvecklat vad man kallar "extended reality"-hårdvara i två decennier och förväntas nu lansera sina första glasögon senare i år. Glasögonen kommer att ha kapacitet för virtuell verklighet (VR), men Apple kommer att lyfta fram AR (AR).

Apple har nu en fjärdedel av marknaden för företagsdatorer, hälften av marknaden för företagssmartphones och en majoritet av marknaden för företagssurfplattor. En underskattad fråga: hur kommer Apple att utnyttja sina utökade verklighetsplattformar för att utöka sin dominans i företaget?

Det är en rimlig förutsägelse att Apple under de kommande 5 åren kommer att fokusera på företagskommunikation (det bioniska styrelserummet) och andra tjänstemannaapplikationer, industriell design, och du gissade rätt! — nästa revolution för "digitala tvillingar". Det finns ingen virtuell verklighet eller AR utan virtuella 3D-utrymmen och virtuella objekt, som måste designas och byggas och, när det gäller AR, läggas in i en digitaliserad genomsökning av den faktiska 3D-miljön.

Den mest avancerade versionen av all denna teknik för att navigera i virtuella utrymmen och trolla fram virtuella objekt i den verkliga världen – och designa, bygga och digitalisera – kommer att hända inte bara för "metaversen", utan till förmån för formplattformar som tja, "digital". Tvillingar". .

Digitala tvillingar: när misslyckande inte är ett alternativ

Den 3 april XNUMX befann sig tre astronauter i ett rymdskepp som skyndade mot månen med fyrahundra miles per minut. Planen var att göra NASA:s tredje bemannade månlandning. Plötsligt hörde astronauterna ombord på Apollo XNUMX ett "smäll!" Det var ljudet av en liten explosion som blåste av sidan av rymdskeppet, avbröt dess ström och skickade besättningens syretillförsel ut i rymden.

Utan frisk luft för att fylla på kabinen rusade astronauterna till Lunar Module (LM), den separata, löstagbara rymdfarkost som är designad för att landa på månen medan moderfarkosten förblev i månens omloppsbana.

Landningen avbröts. Från och med detta ögonblick hade uppdraget bara ett mål: att på något sätt föra astronauterna tillbaka till jorden levande. För att göra detta var besättningen tvungen att återanvända och designa om olika delar av sin rymdfarkost för att göra många saker som de delarna inte var designade för att göra.

Till slut räddades deras liv delvis av det faktum att NASA hade vad som i huvudsak var det enda "digitala tvillingsystemet" på planeten.

En "digital tvilling" är en virtuell kopia av ett befintligt fysiskt objekt, system eller infrastruktur. När det gäller NASA materialiserades detta i femton simulatorer som användes för träning och för att testa uppdragets faktorer. NASA-ingenjörer använde simulatorernas datorsimuleringsmöjligheter för att ta reda på vad som var fel, testa ett flertal möjliga lösningar och välja den bästa, som de skickade vidare till Apollo-besättningen.

Termen fångade så mycket att NASA medvetet började skapa "digitala tvillingar" av rymdfarkoster separat från simulatorerna. NASA myntade termen "digital tvilling" XNUMX.

En "digital tvilling" är inte en inert modell. Det är en skräddarsydd, anpassad och skalbar digital eller virtuell modell av ett fysiskt system. Det är aktivt i den meningen att vad som än händer med det fysiska systemet också händer med den digitala tvillingen: reparationer, uppgraderingar, skador, åldrande etc.

Företag använder redan "digitala tvillingar" för integration, testning, övervakning, simulering och prediktivt underhåll på broar, byggnader, vindkraftsparker, flygplan och fabriker. Men detta är fortfarande bara början på området för den "digitala tvillingen".

Hur man förstår digitala tvillingar

Ett digitalt tvillingsystem har 3 delar: det fysiska systemet, den virtuella digitala kopian av det fysiska systemet och en kommunikationskanal som förbinder de två. Lite i taget involverar denna kommunikation överföring av data från sensorer i det fysiska systemet.

Den består av tre huvudkategorier av teknologier. Om du föreställer dig ett Venn-diagram av "metavers"-teknologier i en cirkel, "IoT" i en andra cirkel och "AI" i den tredje, så upptar "digital twin"-teknologi det överlappande centrumet. Digitala tvillingar skiljer sig från modeller eller simuleringar genom att de är betydligt mer komplexa och omfattande och förändras med inkommande data från den fysiska tvillingen.

De digitala tvillingimplementeringarna som finns i många branscher idag är alla i sin linda. Detaljerade digitala tvillingar förblir omöjliga för komplexa system. Vi väntar fortfarande på bättre AI, bättre sensorer och bättre verktyg som de vi tror kommer att driva "metaversen".

Låt oss titta tillbaka några år för att se hur digitala tvillingar kommer att fungera som hörnstenen i digital affärstransformation.

Det är år XNUMX och ett leveransdrönarföretag satsar på digitala tvillingar och skapar en separat digital tvilling för var och en av de femton nolldrönarna som är i bruk i storstäder runt om i världen. Varje verklig del av varje enskild drönare är individuellt mappad till en digital och virtuell motsvarighet. Dussintals sensorer inbäddade i den fysiska drönaren mäter temperatur, luftfuktighet, vibrationer, vingspänningar och operativa effektiviteten hos rörliga delar. Förhållandena för själva drönaren: höjd, hastighet, riktning, externa fuktighetsnivåer och många andra mätningar, uppdatera den digitala drönaren i realtid. All denna data matas in i den digitala drönaren, vilket förändrar dess verksamhet och påverkar dess virtuella tillstånd.

Plötsligt faller en av drönarna från himlen och kraschar. Men varför?

Ingenjörer som arbetar hemifrån bär virtuell verklighetsglasögon och visar den kraschade drönarens digitala tvilling i en högupplöst 3D delad virtuell miljö. De återger olyckan medan de rör sig i drönaren, som visar 3D-kopior av alla delar som kontextuell data baserad på sensorer, i huvudsak AR inom VR. De inser snabbt att roderövervakaren har misslyckats på grund av överhettning.

I ett normalt flygscenario skulle alla femton noll-kontroller bytas ut till skyhöga kostnader och utan garanti för att de nya kontrollenheterna inte också skulle misslyckas. Men i det digitala tvillingscenariot finns det ett bättre sätt.

Digitala tvillingar till undsättning

I samarbete med AI fastställer ingenjörer att just denna monitor misslyckades på grund av att den var i drift i Phoenix, AZ, där marktemperaturen kan toppa XNUMX grader i skuggan och stiga högre i full sol. Upprepad uppvärmning, kylning och uppvärmning med tiden har slitit bort ett kemiskt lim på arbetsledaren.

Förbättring! Företaget har också en digital tvilling av sin drönarfabrik: en detaljerad virtuell kopia av hela systemet, uppdaterad i realtid av otaliga sensorer i varje del av den fysiska fabriken. Så du kan spåra historiken för den speciella misslyckade sensorn, där AI:n påpekar att den gjordes på sommaren och var i topp 5 percentilerna för att uppnå höga temperaturer under hela monteringen. Det låter som att den skadliga värmestressen troligen började på fabriken.

Precis som en schackdator överväger AI:n femtiosju "drag" eller möjliga motgift, och ger råd om det säkraste och mest lönsamma: 1) skapa alla framtida övervakarpjäser på vintern och spara dem för montering; två) flytta till ett mer värmebeständigt lim på delen; och tre) förebyggande utbyte av handledaren för de andra fyrtiosju drönarna som arbetar i varmt väder.

I det här fallet sparade användningen av det digitala tvillingsystemet pengar, förhindrade olyckor, hjälpte miljön (genom att inte kräva byte av varje överordnad del) och gjorde positiva förändringar i driften och tillverkningen utan stillestånd. Drönare.

Det är kulmen på den digitala transformationsrevolutionen, med hjälp av avancerad teknik för smidighet, kostnadseffektivitet, snabbhet och säkerhet.

Det är dags att återanvända fördelarna med de teknologier som vi alltid pratar om. IoT håller på att bli en viktig teknik. AI samarbetar med ingenjörer för att optimera varje process i realtid. Och AR och VR väcker digitala tvillingar till liv lika levande som sina fysiska motsvarigheter.

Virtuella utrymmen handlar inte bara om att skapa metaversa fantasivärldar. De kommer att användas bättre för att blomstra den faktiska planeten.

Copyright © tvåtusentjugotre IDG Communications, Inc.