Digitale modeller gjør det mulig å forstå et produkt før det eksisterer fysisk, Men det er ikke det samme som en digital tvilling, påpeker førsteamanuensis Carla Susana A. Assuad ved Institutt for vareproduksjon og byggteknikk ved NTNU. Nøkkelordet er datautveksling.
1. Hva er digitale tvillinger?
– Det er en virtuell representasjon av et eksisterende eller planlagt fysisk objekt eller system. Den digitale representasjonen kan inkludere en visuell og/eller numerisk beskrivelse av det fysiske objektet. For eksempel kan et videospill eller en flysimulator representere virkelige situasjoner og maskiner, sier Assuad.
– Det er viktig å skille mellom digitale modeller, skygger og tvillinger, basert på dataflyt med det fysiske objektet, fordi datautveksling er en stor del av nytten av virtuelle representasjoner. I en digital modell er det ingen datautveksling eller automatisk dataautomatisering. Dette betyr at den virtuelle representasjonen eksisterer uavhengig av det fysiske objektet. En digital skygge mottar automatisk dataflyt fra det fysiske objektet, men returnerer det ikke. Dette betyr at en endring i det fysiske objektet vil føre til en endring i den digitale skyggen, ikke omvendt. Til slutt krever en digital tvilling automatisk dataflyt mellom de digitale og de fysiske objektene, noe som betyr at det digitale objektet fungerer som en kontrollerende forekomst av det fysiske objektet.
– På grunn av dette liker jeg å snakke om digitale representasjoner som et paraplykonsept, og jeg bruker begrepet digitale tvillinger kun når det er dataflyt mellom det fysiske og det virtuelle objektet.
2. Hva kan de brukes til?
– Generelt er hovedbruken og merverdien av digitale tvillinger støtte til beslutningstaking – ved å gi informasjon om mulig framtid via simuleringer, ved å forbedre informasjonsflyten mellom ulike avdelinger i bedriften eller ved å automatisere prosesser der beslutninger må tas basert på kvantitative data. For eksempel, ved vedlikehold av maskiner kan en digital tvilling hjelpe til med å planlegge produksjon og ressurser for å utføre vedlikeholdet uten å stoppe produksjonen, eller den kan bidra med å forutsi hvilken maskin som trenger vedlikehold og når.
3. Hvordan lages en digital tvilling?
– En digital tvilling kan bygges ved hjelp av ulike teknologier, avhengig av hvilken virtuell representasjon den skal bygges på og i hvilken bransje. For eksempel, i produksjon kan man bruke maskinlæringsalgoritmer for å bygge numeriske tvillinger for å løse produksjonskontrollproblemer, eller simuleringsprogramvare som Anylogic/Flexim for å ha en mer visuell representasjon av produksjonssystemet, eller virtuell og utvidet virkelighet (VR/AR) for å bygge en nøyaktig representasjon av det fysiske objektet, sier Assuad.
– Informasjonsflyten mellom de fysiske og virtuelle objektene kan bygges ved hjelp av tingenes internett (IoT)-teknologier som blant annet MQTT og OPC/UA.
4. Hvilke fordeler har bruk av digitale tvillinger?
– I disse digitale tider samler og administrerer selskaper tonnevis av byte med data. Spørsmålet er: Hva gjør de med det? Hvordan brukes disse dataene til å forbedre ytelsen til selskapet? Smart og pragmatisk bruk av digitale tvillinger vil bidra til at man bedre forstår disse dataene, slik at dataene kan nyttiggjøres som informasjon og kunnskap. Dette vil tillate bedrifter å produsere mer effektivt og være i stand til å reagere på endringer i markedet, eller kundenes preferanser, uten at det går på bekostning av fortjenesten.
5. Hva bør forskningen fokusere på framover?
– Forskning bør ikke utelukkende fokusere på teknologien og hvordan den bør implementeres, men også bruke tid på å forstå hvordan digitale tvillinger kan integreres med samarbeidssystemer og med mennesker, mener hun.
– Det vil alltid være mennesker involvert i beslutningstaking. Selv når kunstig intelligens tar over, vil det være mennesker som skal samhandle med disse systemene.
Artikkelen ble først publisert i TU-magasinet, nr. 2/2023
Bakgrunnen deres må sjekkes bedre – bruk kunstig intelligens
