La tecnologia "Digital Twin" è due volte migliore del metaverso

La tecnologia "Digital Twin" è due volte migliore del metaverso

Facebook è andato all-in nel "metaverso" un anno e mezzo fa. La società ha cambiato il suo nome in Meta e ha iniziato a pompare $ XNUMX miliardo al mese in un Hail Maryboondoggle per diventare rilevante per l'imminente pianeta dei blog post-social.

Ora Meta si trova ad entrare in un "inverno del metaverso", un calo generale degli investimenti e dell'entusiasmo per l'idea. Meta stessa ha licenziato migliaia di persone nel suo metaverso e nelle sue imprese sociali.

Il metaverso non è un insieme di tecnologie; è una visione della futura cultura umana. Riguarda ciò che le aziende di prodotti e il pubblico potrebbero fare con una serie di tecnologie, principalmente vivere e lavorare in spazi virtuali e giocare in mondi virtuali.

Apple ha sviluppato quello che chiama hardware di "realtà estesa" per due decenni e ora dovrebbe lanciare i suoi primi occhiali entro la fine dell'anno. Gli occhiali avranno funzionalità di realtà virtuale (VR), ma Apple evidenzierà AR (AR).

Apple ora detiene un quarto del mercato dei PC aziendali, metà del mercato degli smartphone aziendali e la maggioranza del mercato dei tablet aziendali. Una domanda sottovalutata: in che modo Apple sfrutterà le sue piattaforme di realtà estesa per estendere il suo dominio nell'azienda?

È ragionevole prevedere che nei prossimi 5 anni Apple si concentrerà sulle comunicazioni aziendali (la sala riunioni bionica) e su altre applicazioni per colletti bianchi, sul design industriale e avete indovinato! — la prossima rivoluzione del “gemello digitale”. Non esiste realtà virtuale o AR senza spazi virtuali 3D e oggetti virtuali, che devono essere progettati e costruiti e, nel caso dell'AR, inseriti in una scansione digitalizzata dell'ambiente 3D reale.

La versione più avanzata di tutta questa tecnologia per navigare negli spazi virtuali ed evocare oggetti virtuali nel mondo reale - e progettare, costruire e digitalizzare - avverrà non solo per il "metaverso", ma a vantaggio delle piattaforme di moduli come beh, "digitale". Gemelli". .

Gemelli digitali: quando il fallimento non è un'opzione

L'3 aprile XNUMX, XNUMX astronauti erano su un'astronave che sfrecciava verso la luna a quattrocento miglia al minuto. Il piano era quello di effettuare il terzo sbarco sulla luna con equipaggio della NASA. All'improvviso, gli astronauti a bordo dell'Apollo XNUMX sentirono un "botto!" Era il suono di una piccola esplosione che esplose dal lato della navicella, interrompendone l'alimentazione e lanciando nello spazio la fornitura di ossigeno dell'equipaggio.

Senza aria fresca per rifornire la cabina, gli astronauti si sono precipitati al Lunar Module (LM), il veicolo spaziale separato e staccabile progettato per atterrare sulla luna mentre il velivolo principale rimaneva in orbita lunare.

L'atterraggio è stato annullato. Da questo momento in poi, la missione ebbe un solo obiettivo: riportare in qualche modo gli astronauti sulla Terra vivi. Per fare ciò, l'equipaggio ha dovuto riutilizzare e ridisegnare diverse parti del proprio veicolo spaziale per fare molte cose per cui quelle parti non erano progettate.

Alla fine, le loro vite sono state salvate in parte dal fatto che la NASA aveva quello che era essenzialmente l'unico sistema di "gemello digitale" del pianeta.

Un "gemello digitale" è una replica virtuale di un oggetto fisico, sistema o infrastruttura esistente. Nel caso della NASA, ciò si è concretizzato in quindici simulatori utilizzati per l'addestramento e per testare i fattori della missione. Gli ingegneri della NASA hanno utilizzato le capacità di simulazione al computer dei simulatori per capire cosa c'era che non andava, testare una pluralità di possibili soluzioni e selezionare quella migliore, che hanno trasmesso all'equipaggio dell'Apollo.

Il termine ha preso così tanto piede che la NASA ha deliberatamente iniziato a creare "gemelli digitali" di veicoli spaziali separati dai simulatori. La NASA ha coniato il termine "gemello digitale" nel XNUMX.

Un "gemello digitale" non è un modello inerte. È un modello digitale o virtuale personalizzato, personalizzato e scalabile di un sistema fisico. È attivo nel senso che qualunque cosa accada al sistema fisico accade anche al gemello digitale: riparazioni, aggiornamenti, danni, invecchiamento, ecc.

Le aziende stanno già utilizzando i "gemelli digitali" per integrazione, test, monitoraggio, simulazione e manutenzione predittiva su ponti, edifici, parchi eolici, aerei e fabbriche. Ma questo è ancora solo l'inizio nel campo del “gemello digitale”.

Come capire i gemelli digitali

Un sistema gemello digitale ha 3 parti: il sistema fisico, la copia digitale virtuale di quel sistema fisico e un canale di comunicazione che collega i due. A poco a poco, questa comunicazione comporta la trasmissione di dati dai sensori nel sistema fisico.

Si compone di 3 categorie principali di tecnologie. Se immagini un diagramma di Venn di tecnologie "metaverse" in un cerchio, "IoT" in un secondo cerchio e "IA" nel terzo, la tecnologia "gemello digitale" occupa il centro sovrapposto. I gemelli digitali differiscono dai modelli o dalle simulazioni in quanto sono notevolmente più complessi ed estesi e cambiano con i dati in arrivo dal gemello fisico.

Le implementazioni del gemello digitale che esistono oggi in molti settori sono tutte agli inizi. I gemelli digitali dettagliati rimangono impossibili per i sistemi complessi. Stiamo ancora aspettando un'intelligenza artificiale migliore, sensori migliori e strumenti migliori come quelli che pensiamo alimenteranno il "metaverso".

Guardiamo indietro di qualche anno per vedere come i gemelli digitali fungeranno da pietra angolare della trasformazione digitale del business.

È l'anno XNUMX e un'azienda di droni per le consegne sta scommettendo sui gemelli digitali, creando un gemello digitale separato per ciascuno dei quindici zero droni in servizio nelle principali città del mondo. Ogni parte reale di ogni singolo drone è mappata individualmente su una controparte digitale e virtuale. Decine di sensori incorporati in tutto il drone fisico misurano temperatura, umidità, vibrazioni, sollecitazione delle ali e l'efficienza operativa delle parti in movimento. Le condizioni del drone stesso: altitudine, velocità, direzione, livelli di umidità esterna e tante altre misurazioni, aggiornano in tempo reale il drone digitale. Tutti questi dati vengono immessi nel drone digitale, modificandone le operazioni e influenzando il suo stato virtuale.

All'improvviso, uno dei droni cade dal cielo e si schianta. Ma perché?

Gli ingegneri che lavorano da casa indossano occhiali per la realtà virtuale e visualizzano il gemello digitale del drone precipitato in un ambiente virtuale condiviso 3D ad alta risoluzione. Riproducono l'incidente mentre si muovono nel drone, che mostra copie 3D di tutte le parti come dati contestuali basati su sensori, essenzialmente AR all'interno della realtà virtuale. Si rendono subito conto che il supervisore del timone ha fallito a causa del surriscaldamento.

In un normale scenario di aviazione, tutti i quindici controllori zero verrebbero sostituiti a costi altissimi e senza alcuna garanzia che anche i nuovi controllori non fallirebbero. Ma nello scenario del gemello digitale, c'è un modo migliore.

Gemelli digitali in soccorso

In associazione con l'intelligenza artificiale, gli ingegneri determinano che questo particolare monitor non funzionava a causa del fatto che funzionava a Phoenix, in Arizona, dove le temperature del suolo possono raggiungere i XNUMX gradi all'ombra e salire più in alto in pieno sole. Il riscaldamento, il raffreddamento e il riscaldamento ripetuti nel tempo hanno consumato un adesivo chimico sul supervisore.

Miglioramento! L'azienda mantiene anche un gemello digitale della sua fabbrica di droni: una replica virtuale dettagliata dell'intero sistema, aggiornata in tempo reale da innumerevoli sensori in ogni parte della fabbrica fisica. Quindi puoi tenere traccia della cronologia del particolare sensore guasto, in cui l'IA sottolinea che è stato realizzato in estate ed era nei primi 5 percentili del raggiungimento di temperature elevate durante l'assemblaggio. Sembra che il dannoso stress da calore sia probabilmente iniziato in fabbrica.

Come un computer per gli scacchi, l'IA considera cinquantasette "mosse" o possibili antidoti e consiglia le più sicure e redditizie: 1) fabbricare tutti i futuri pezzi del supervisore in inverno e conservarli per l'assemblaggio; due) passare a un adesivo più resistente al calore sulla parte; e tre) sostituzione precauzionale del supervisore degli altri quarantasette droni che operano nella stagione calda.

In questo caso, l'utilizzo del sistema gemello digitale ha consentito di risparmiare denaro, prevenire incidenti, aiutare l'ambiente (non richiedendo la sostituzione di ogni singola parte del supervisore) e apportare modifiche positive alle operazioni e alla produzione senza tempi di inattività dell'impianto o della drone.

È il culmine della rivoluzione della trasformazione digitale, utilizzando tecnologie avanzate per l'agilità, l'efficacia dei costi, la velocità e la sicurezza.

È tempo di riutilizzare i vantaggi delle tecnologie di cui parliamo sempre. L'IoT sta diventando una tecnologia critica. L'intelligenza artificiale collabora con gli ingegneri per ottimizzare ogni processo in tempo reale. E AR e VR danno vita ai gemelli digitali in modo altrettanto vivido delle loro controparti fisiche.

Gli spazi virtuali non riguardano solo la creazione di mondi fantastici del metaverso. Saranno meglio utilizzati per far prosperare il pianeta attuale.

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