Endüstriyel IoT ile birlikte son dönemde üretim tesislerinde birçok değişikliğe tanık olduk. Veri oluşturma ve anlamlandırma, haberleşme ve izleme, üretim katmanları bu dijital dönüşümden en çok etkilenen kavramlardan oldu. Dijital ikiz kavramı ise bu dijital dönüşümde yeni bir süreç olarak karşımıza çıkıyor. Dijital ikiz, bir ürünün, servisin ya da hizmetin gerçek dünyadaki davranışı ve bunun sonuçlarını sanal olarak oluşturmamıza yarayan bir kavramdır. Bu kavram ilk defa 2002 yılında NASA danışmanı Dr. Michael Grieves tarafından ortaya atılmıştır. 2013 senesinde ise ilk defa askeri alanda dijital ikiz kavramı geliştirilerek uçak gövdesi modeline uygulanmıştır. Tüm dünyada bilinirliğinin artması ise IoT ile mümkün olmuştur.
Dijital İkiz Nasıl Çalışır?
Dijital bir ikiz hayatına uzmanlar, genellikle veri bilimi veya uygulamalı matematik uzmanları tarafından inşa edilmeye başlar. Bu geliştiriciler, taklit edilen fiziksel nesnenin veya sistemin altında yatan fiziği araştırır ve bu verileri dijital alanda gerçek dünya orijinalini simüle eden bir matematiksel model geliştirmek için kullanır. Dijital ikiz, gerçek dünyadaki bir muadilden veri toplayan sensörlerden girdi alabilecek şekilde yapılandırılır. Bu, ikizin performans ve potansiyel problemler hakkında bilgi veren süreçte fiziksel nesneyi gerçek zamanlı olarak simüle etmesini sağlar. Ayrıca fiziksel muadilinin bir prototipine göre de tasarlanabilir, bu durumda dijital ikiz, ürün oluşturulmadan geri bildirim sağlayabilir; bir ikiz herhangi bir fiziksel versiyon oluşturulmadan önce prototip olarak bile kullanılabilir.
Dijital İkiz ve IoT
Açıkça, IoT sensörlerinin yaygınlaşması ve ucuzlaması dijital ikizleri ortaya çıkarmıştır. IoT cihazları geliştirildikçe, dijital ikiz senaryolar daha küçük ve daha az karmaşık nesneler içerebilir ve simülatörlere avantajlar sağlar. Dijital ikizler, değişken verilere dayalı olarak farklı sonuçları tahmin etmek için kullanılabilir. Bu, dijital ortamda olası bir senaryonun kanıtlandığı bilim-kurgu filmlerinde sıklıkla görülen simülasyon-koşma senaryosuna benzer. Ek yazılım ve veri analizi ile dijital ikizler, IoT dağıtımını genellikle maksimum verimlilik için optimize edebilir ve ayrıca tasarımcıların işlerin fiziksel olarak konuşlandırılmadan önce nereye gitmeleri gerektiğini veya nasıl çalışacaklarını anlamalarına yardımcı olur.
Festo Örnek Dijital İkiz Uygulaması
Müşterimiz kozmetik ürün üreticisi Dr. Kurt Wolff, tek bir üretim hattından farklı ürünler üretmek istiyor bunun yanında örneğin tatil dönemlerinde ürünlerinin gramajını %20 oranında bonus olarak arttırmak istiyordu. Ancak üretim hattının durması ve yeniden dizayn edilmesi mümkün değildi. Festo ve Siemens tarafından ortak geliştirilen Multi-CarrierSystem (MCS®) ve Siemens PLM Yazılımı sayesinde artık bu durumu değiştirmek bir düğmeye basılarak gerçekleştirilebiliyor.
Görsel Kaynak Siemens
Üretim hattınızın istediği esneklik Multi-Carrier System yazılımı tarafından sanal olarak önce modelleniyor, böylece pahalı prototipler ve test süreçleri kolayca ortadan kaldırılıyor. Yani aslında müşterinin istediği özel çözüm karşısında önce tasarladığımız sistemin dijital ikizi yaratılarak simüle ediliyor ve müşterinin onayının ardından sistem hayata geçiriliyor. Bu sayede üretim hattı için gereken makineler çok daha hızlı hazırlanırken, oluşabilecek hatalar minimize ediliyor.
Dijital İkiz Nasıl Çalışır?
Dijital bir ikiz hayatına uzmanlar, genellikle veri bilimi veya uygulamalı matematik uzmanları tarafından inşa edilmeye başlar. Bu geliştiriciler, taklit edilen fiziksel nesnenin veya sistemin altında yatan fiziği araştırır ve bu verileri dijital alanda gerçek dünya orijinalini simüle eden bir matematiksel model geliştirmek için kullanır. Dijital ikiz, gerçek dünyadaki bir muadilden veri toplayan sensörlerden girdi alabilecek şekilde yapılandırılır. Bu, ikizin performans ve potansiyel problemler hakkında bilgi veren süreçte fiziksel nesneyi gerçek zamanlı olarak simüle etmesini sağlar. Ayrıca fiziksel muadilinin bir prototipine göre de tasarlanabilir, bu durumda dijital ikiz, ürün oluşturulmadan geri bildirim sağlayabilir; bir ikiz herhangi bir fiziksel versiyon oluşturulmadan önce prototip olarak bile kullanılabilir.
Dijital İkiz ve IoT
Açıkça, IoT sensörlerinin yaygınlaşması ve ucuzlaması dijital ikizleri ortaya çıkarmıştır. IoT cihazları geliştirildikçe, dijital ikiz senaryolar daha küçük ve daha az karmaşık nesneler içerebilir ve simülatörlere avantajlar sağlar. Dijital ikizler, değişken verilere dayalı olarak farklı sonuçları tahmin etmek için kullanılabilir. Bu, dijital ortamda olası bir senaryonun kanıtlandığı bilim-kurgu filmlerinde sıklıkla görülen simülasyon-koşma senaryosuna benzer. Ek yazılım ve veri analizi ile dijital ikizler, IoT dağıtımını genellikle maksimum verimlilik için optimize edebilir ve ayrıca tasarımcıların işlerin fiziksel olarak konuşlandırılmadan önce nereye gitmeleri gerektiğini veya nasıl çalışacaklarını anlamalarına yardımcı olur.
Festo Örnek Dijital İkiz Uygulaması
Müşterimiz kozmetik ürün üreticisi Dr. Kurt Wolff, tek bir üretim hattından farklı ürünler üretmek istiyor bunun yanında örneğin tatil dönemlerinde ürünlerinin gramajını %20 oranında bonus olarak arttırmak istiyordu. Ancak üretim hattının durması ve yeniden dizayn edilmesi mümkün değildi. Festo ve Siemens tarafından ortak geliştirilen Multi-CarrierSystem (MCS®) ve Siemens PLM Yazılımı sayesinde artık bu durumu değiştirmek bir düğmeye basılarak gerçekleştirilebiliyor.
Görsel Kaynak Siemens
Üretim hattınızın istediği esneklik Multi-Carrier System yazılımı tarafından sanal olarak önce modelleniyor, böylece pahalı prototipler ve test süreçleri kolayca ortadan kaldırılıyor. Yani aslında müşterinin istediği özel çözüm karşısında önce tasarladığımız sistemin dijital ikizi yaratılarak simüle ediliyor ve müşterinin onayının ardından sistem hayata geçiriliyor. Bu sayede üretim hattı için gereken makineler çok daha hızlı hazırlanırken, oluşabilecek hatalar minimize ediliyor.