"Gök Gürültüsü Dağı" nın ardındaki gizemini çözen yeni üretim faktörlerinde bir devrim gelmek üzere
Görüntü kaynağı @Visual China
Wen | Chen Gen
Uzun bir süredir bilim kurgu yazarları alternatif gerçekleri ve paralel dünyaları hayal etmekten her zaman mutlu olmuşlardır: Astronotlar, uzak bir uzayda acil durum dışı bir onarım görevi gerçekleştirirken, gözlemlenecek zaman ve alan ve öğrenecek hiçbir deneyim yoktur. Bununla birlikte, operasyon, dış ortam, zaman ve sıcaklıkta yer alan çeşitli parametrelerin entegrasyonu yoluyla, gerçeklikle tamamen aynı sanal bir ortam simüle edilir ve harici onarım görevini belirtilen süre içinde tamamlamak için en iyi çalışma yöntemi bulunur.
Bir zamanlar hayalini kurduğumuz bu uzak bilim kurgu dünyaları sessizce hayatımıza girdi. Bugün onları dijital biçimde oluşturuyoruz.
IDC araştırma grubu verilerine göre, bağlı cihaz sayısının 2025 yılına kadar 42 milyar birime çıkması bekleniyor ve buna göre hızla "süper veri" çağına giriyoruz. Bu cihazların her biri sürekli bir veri akışı yayarak dünyanın etrafında dijital bir bulut oluşturmamızı sağlar, yani gerçek dünyanın bir "dijital ikizi" yaratabiliriz, yoksa insanlar dijital bir ikiz dünya inşa eder.
Birçok insanın dijital ikizleri duyduğuna inanıyorum. Geçtiğimiz birkaç yılda bu terimin popülaritesi artmaya devam etti ve sık sık büyük zirve forumlarının konuşma başlıklarında yer aldı ve sektörün içinden ve dışından ilgi gördü. Dijital ikizlerin gizemli ileri teknoloji teknolojisi başlangıçta yalnızca havacılık, ulusal savunma ve askeri endüstrilerde kullanıldığından, sivil alanlarımızda garip görünüyor. Peki, bu gizemli ve gizemli dijital ikiz tam olarak nedir? Kim getirdi? Hayatımıza ne gibi değişiklikler getirecek?
Dijital ikizin geçmişi ve bugünü
Adından da anlaşılacağı gibi dijital ikizler "dijital ikizler" dir veya sanal alandaki fiziksel varlıkların dijital yansıması olarak anlaşılır. Uluslararası birleşik tanıma göre, dijital bir ikiz, çok disiplinli, çok fiziksel, çok ölçekli ve çoklu olasılık simülasyon süreçlerini entegre etmek için fiziksel modeller, sensör güncellemeleri ve işletim geçmişi gibi verileri tam olarak kullanmak ve karşılık gelenleri yansıtmak için sanal alanda eşlemeyi tamamlamaktır. Fiziksel ekipmanın tüm yaşam döngüsü süreci.
Basitçe ifade etmek gerekirse, bir dijital ikiz, bir cihaz veya sistem temelinde bir "klon" un dijital bir versiyonunu yaratmaktır. Bu "dijital klon" bilgi platformunda oluşturulur ve sanaldır. Bilgisayar tasarım çizimlerinden farklı olarak dijital ikizlerin en büyük özelliği fiziksel nesnelerin dinamik bir simülasyonu olmasıdır. Başka bir deyişle, dijital ikiz "hareket ediyor" ve gerçek zamanlı bir dinamik izleme simülasyonudur.
Dijital ikizin "hareketinin" temeli, fiziksel nesnenin fiziksel tasarım modelinden, sensörler tarafından geri beslenen verilerden ve operasyonun geçmiş verilerinden gelir. Fiziksel nesnenin gerçek zamanlı durumu ve dış çevre koşulları "ikiz beden" üzerinde yeniden üretilecektir.
Dijital ikiz kavramı 2002'de Amerika Birleşik Devletleri'nde doğdu ve Michigan Üniversitesi'nden Profesör Michael Greaves tarafından önerildi. Profesör Michael Greaves, ürün yaşam döngüsü yönetimi dersinde "fiziksel ürünlere eşdeğer sanal dijital ifade" kavramını ortaya koymuştur: belirli bir cihazın dijital bir kopyası veya gerçek cihazı soyut bir şekilde ifade edebilen ve yapabilen belirli bir cihaz grubu Gerçek veya simüle edilmiş koşullar altında test etmek için bir temel olarak. Bu kavram, tüm bilgileri üst düzey analiz için bir araya getirmeyi umarak, cihazın bilgi ve verilerini daha net ifade etme arzusundan kaynaklanmaktadır.
Ve bu konsepti uygulamaya koyan, Ulusal Uzay Dairesi'nin (NASA) Apollo projesidir ve bu projede önerilen konseptten daha önce ... Bu projede, NASA'nın biri yeryüzünde kalan iki özdeş uzay aracı inşa etmesi gerekiyor. "İkiz gövde" olarak adlandırılır ve bir görevi yerine getiren uzay aracının durumunu yansıtmak (veya yansıtmak) için kullanılır.
Uçuş hazırlığı döneminde, "ikiz gövde" olarak adlandırılan uzay aracı eğitim için yaygın olarak kullanılır; görevin yürütülmesi sırasında "ikiz gövde", yeryüzünde doğru bir uzay benzeri modelde ve olabildiğince doğru bir şekilde simülasyon testleri yapmak için kullanılır. Görevi gerçekleştiren uzay aracının durumunu yansıtın ve tahmin edin, böylece uzay yörüngesindeki astronotların acil bir durumda en doğru kararı vermelerine yardımcı olun.
Bu açıdan bakıldığında, "ikiz gövdenin" aslında sensör izleme + simülasyon aracılığıyla nesnenin gerçek zamanlı olarak gerçek işleyişini yansıtan bir prototip veya model olduğunu görebiliriz. Geleneksel anlamdan farklı olan simülasyon, dijital ikizin basit bir simülasyon değil, gerçek bir fiziksel uzay varlığı veya nesnesinin "gerçek" bir kopyası veya ayna görüntüsü olmasıdır. Daha da önemlisi, bu dijital ikiz, gerçek fiziksel varlıkların durumunu yansıtmak için gerçek zamanlı algılama ve izleme özelliğine sahiptir. Layman'ın terimleriyle, gerçek bir fiziksel varlığın dijital ikizidir.
"Thunder Mountain" ın arkasındaki sır
Bundan bahsetmişken, bazı insanlar hala dijital ikizlerin hayatlarımızdan çok uzak olduğunu düşünüyor, ama değiller. Son zamanlarda New York'ta Microsoft CEO'su Satya Nadella, en büyük teknoloji trendlerinden biri olarak adlandırdığı bu dijital ikizlerin faydalarını anlattı.
İngiliz perakendeci Marks & Spencer, perakende alanının dijital ikizini oluşturmak için mağaza içi sensörleri giderek daha fazla kullanıyor, bu veri modellerini mağazalarının fiziksel düzenini optimize etmek, donmuş et soğuk deposunun sıcaklığını izlemek ve ödeme alanına çok dikkat etmek için kullanıyor. Kuyruk durumu.
2020'de Çin'de yeni geçen salgında, dünyaca ünlü Leishenshan Hastanesi "hızlı" ile mükemmel bir şekilde tamamlanabiliyor. Temel anahtar, tasarım ve inşaat için dijital ikiz teknolojisinin kullanılmasıdır.
Orta Güney Mimari Tasarım Enstitüsü (CSADI) tehlikedeydi ve Wuhan-Leishenshan Hastanesinde ikinci "Xiaotangshan Hastanesi" ni tasarladı. Zhongnan Mimari Tasarım Enstitüsü'nün Bina Bilgi Modellemesi (BIM) ekibi, Leishenshan Hastanesi için dijital bir ikiz yarattı Kardeşler". BIM teknolojisi, Leishenshan Hastanesi'nin dijital ikiz modelini oluşturmak için kullanılır.Proje gereksinimlerine göre, tasarım ve inşaat için güçlü destek sağlayan tasarımı yönlendirmek ve doğrulamak için BIM teknolojisi kullanılır.
Dijital ikiz, gerçekliğin ötesine geçen bir kavramdır ve bir veya daha fazla önemli, birbirine bağlı ekipman sisteminin dijital bir haritalama sistemi olarak kabul edilebilir.
Endüstriyel İnternet, makine kurulumu, üretim hattı kurulumu ve üretim ortamının sanal bir versiyonunun oluşturulması gibi mutlak en büyük sahnedir.Tüm ortam dijital bir şekilde tanımlanmalıdır. Bu, Endüstriyel İnternet'in endüstriyel dijitalleşmesinin arka planına hitap etmektedir.
Bu teknoloji altında mühendisler sadece ürünün dışsal değişimlerini görmekle kalmayıp, aynı zamanda iç parçaların dinamiklerini de gözlemlemeyi mümkün kılıyor. Örneğin, dijital 3D model sayesinde, aracın çalışması sırasında motorun içindeki her bileşende, kabloda ve çeşitli bağlantı noktalarında meydana gelen her değişikliği görebiliyoruz, böylece benzer Boeing'i engelleyecek şekilde ürünün önleyici bakımı yapılabiliyor. 737MAX8 yolcu uçağının düşmesi bir trajediye neden oldu.
Şu anda, Siemens, GE, Schneider vb. Gibi ana akım üreticiler, endüstriyel süreçleri optimize etmek için bu teknolojiyi zaten kullandılar.
Uzun zamandır, "sanayi alanında% 1 devrim" yaşanıyor: üretim verimliliği% 1 arttı ve maliyetler 30 milyar azaldı. Bu, GE'nin 245.000 dolarlık hikayesiyle başlayabilir.
GE'nin tesisinde, elektrik santralinin buhar türbini baskı yatağı konumunu değiştirerek buhar türbininin eksenel yer değiştirmesini -0,29 mm'den -0,445 mm'ye değiştirdi. Bu hareket miktarı, tek bir kirpik genişliğine eşittir ve hala güvenli çalışma parametreleri dahilindedir. Bununla birlikte, buhar türbinlerinin aşırı sıcaklıklara, basınçlara ve kuvvetlere dayanması gerekir ve küçük değişiklikler bile büyük kayıplara neden olabilir.
Ancak müdahale olmaksızın, baskı yatağı hareket etmeye devam edecek ve eksenel yer değiştirme hareket etmeye devam edecektir. Fabrika kontrol merkezi bir alarm verdiğinde ve sapmayı keşfettiğinde, hasar çoktan yapılmıştır: türbin devre dışı bırakılmalı, parçaların değiştirilmesi gerekecek ve elektrik üretim verileri kaybolacak. Elektrik üreticisinin toplam maliyeti 245.000 dolardır.
Paris'teki GE Dijital Endüstri Yönetimi Hizmet Merkezi'ndeki mühendisler, sapmaları gözlemlemek için buhar türbinlerinin "dijital ikiz sistemini" kullandılar ve büyük kayıpların yaşanmaması için önceden tahminlerde bulundular.
2018 itibariyle GE, 300.000 farklı türde ekipman varlığını idare edebilen 1,2 milyon dijital ikize sahiptir. Ek olarak, Gartner'a göre: "2021 yılına kadar büyük sanayi şirketlerinin yarısı dijital ikizleri kullanacak ve böylece bu kuruluşların etkinliğini% 10 artıracak."
Yeni üretim faktörlerinin devrimi geliyor
Endüstriyel İnternetin ilerlemesiyle, dijital ikize yeni bir canlılık kazandırıldı.Endüstriyel İnternet, dijital ikizin değer zincirini ve yaşam döngüsünü genişletir, dijital ikizin modellere, verilere ve hizmetlere dayalı avantajlarını ve yeteneklerini vurgular ve dijital ikizi açar. Gerçekçi uygulama yolu ve yinelemeli optimizasyon, dijital ikizlerin kuluçka yatağı haline geliyor.
Ancak bir teknoloji için kentsel sahne daha hırslı ve endüstriden şehre ve şehirden hayata sahne de kaçınılmaz bir trend. 2022'ye kadar, IoT platformlarının% 85'inin izleme için bir tür dijital ikiz teknolojisi kullanacağı ve bazı şehirlerin akıllı şehirleri yönetmek için dijital ikiz teknolojisini kullanmada başı çekeceği tahmin ediliyor.
Yerli uygulayıcıların bakış açısına göre, sivil alanda dijital ikizler, şehirlere, caddelere, topluluklara, eğlenceye ve ticarete ait görüntü tabanlı dijital modeller sağlamak için drone sürülerinin kullanılması gibi coğrafi bilgi endüstrisinde katalize edilmektedir. Tüm modüllerin dijital modelleri olacaktır.
Bu, mevcut bazı şehirlerde başarılmıştır. Aralık 2018'den bu yana, Shenzhen, şehrin sanal şehir ortamı veri toplama çalışmasına başlamıştır.Bu iki aşamaya ayrılmıştır: Aşama I ve Aşama II. İlk aşama Aralık 2018'de ve ikinci aşama. Dönem Nisan 2019'da başlıyor ve ilgili çalışmaların bu yıl sonuna kadar tamamlanması bekleniyor.
Bu modda, sayısallaştırma elektrik hatları, trafo merkezleri, kanalizasyon sistemleri, su temini ve drenaj sistemleri, kentsel acil durum sistemleri, Wi-Fi ağları, otoyollar ve trafik kontrol sistemleri gibi görünen veya görünmeyen tüm yerlere girecek ve kentsel yönetim daha kolay olacaktır. Kontrol edilebilir.
Dijital ikizler, arama ve sosyal medyadan sonra İnternetin "üçüncü dalgasını" temsil eder. İster 5G ister büyük veri, Nesnelerin İnterneti veya akıllı şehirler, akıllı sağlık hizmetleri, akıllı tarım, akıllı endüstri vb. Olsun, bilgeliğin özü gerçekten gerçekleştirilmelidir. Dijital ikiz teknolojisine dayalı sistem yönetimidir. Ve "Digital Twins" kitabımda, dijital ikiz teknolojinin geleceğin fiziksel endüstrisinin temel taşı olduğunu, üretim, inşaat veya havacılık olsun, ürün yaşam döngüsü yönetimi için yıkıcı bir teknoloji olduğunu açıkça belirtmiştim. Tıp alanı da dahil olmak üzere, dijital ikiz teknolojisi sayesinde devrim niteliğinde değişiklikler yaşanacak.
Bugün, 5G, yapay zeka, büyük veri, blockchain ve diğer teknolojiler olsun, sadece üretim araçlarında bir değişiklik, insan toplumunun üretim verimliliğini daha verimli hale getiriyor. Bununla birlikte, dijital ikiz teknolojinin devrim niteliğinde değişiklikler getirmesinin temel nedeni, üretim araçlarında bir değişiklik olmamasıdır.Dijital ikiz teknolojisi, modern endüstride yeni üretim faktörlerinin bir devrimidir. (Bu makale ilk olarak Titanium Media App yayınlandı)
