دوقلوی دیجیتال نمایش دیجیتالی یک جسم فیزیکی، فرآیند یا سرویس است. 

دوقلوی دیجیتال چیست و چگونه کار می‌کند؟

دوقلوی دیجیتال نمایش دیجیتالی یک جسم فیزیکی، فرآیند یا سرویس است. یک همزاد دیجیتال می‌‌تواند یک کپی دیجیتالی از یک شیء در دنیای فیزیکی مانند موتور جت، نیروگاه‌های بادی، یا حتی موارد بزرگ‌تر مانند ساختمان‌ها یا حتی کل شهر باشد. همچنین از فناوری دوقلو‌های دیجیتال می‌توان برای تکثیر فرآیندها به‌منظور جمع‌آوری داده‌ها برای پیش‌بینی عملکرد آنها استفاده کرد. در واقع یک همزاد دیجیتال، یک برنامه رایانه‌ای است که با استفاده از داده‌های دنیای واقعی، شبیه‌سازی‌هایی را ایجاد می‌کند که می‌توانند عملکرد یک محصول یا یک فرآیند را پیش‌بینی کنند. این برنامه‌ها می‌توانند با کمک اینترنت اشیا ، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل نرم افزار‌ها، میزان خروجی را افزایش دهند. با پیشرفت یادگیری ماشین و عواملی همچون داده‌های بزرگ، این مدل‌ها و الگوهای مجازی به یک اصل مهم در مهندسی مدرن برای ایجاد نوآوری و بهبود عملکردها تبدیل شده‌اند.

نحوه عملکرد فناوری دوقلوی دیجیتال

برای ایجاد یک دوقلوی دیجیتال، متخصصان ریاضی کاربردی یا علوم داده در مورد فیزیک و داده‌های عملیاتی یک شیء فیزیکی یا یک سیستم، شروع به تحقیق می‌کنند تا بتوانند یک مدل ریاضی از آن را شبیه‌سازی کنند. توسعه دهندگان دوقلوهای دیجیتال باید اطمینان حاصل کنند که مدل رایانه‌ای مجازی می‌تواند از حسگرهایی که داده‌های نسخه دنیای واقعی را جمع‌آوری می‌کنند، بازخورد دریافت کند. در نتیجه، نسخه دیجیتال می‌تواند هر آنچه در نسخه اصلی وجود دارد را در آن لحظه، تقلید و شبیه‌سازی کند.

یک همزاد دیجیتال می‌تواند به همان اندازه که شما نیاز دارید پیچیده یا ساده طراحی شود و با مقادیر مختلف داده تعیین می‌کند که مدل دقیقاً چگونه نسخه فیزیکی دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند. از همزاد دیجیتال به همراه نمونه اولیه می‌توان برای ارائه بازخورد محصول در هنگام تولید استفاده کرد یا حتی نمونه اولیه می‌تواند به عنوان نمونه واقعی در کنار نسخه فیزیکی ارائه شود.

حل چالش‌ها با دوقلوی دیجیتال

از آنجا که دوقلوی دیجیتال در طیف وسیعی از صنایع، از خودروسازی گرفته تا بهداشت و تولید برق، قابل استفاده است، برای حل بسیاری از چالش‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. می‌توان به چالش‌هایی همچون آزمایش خستگی و مقاومت در برابر خوردگی توربین‌های بادی دریایی و بهبود کارایی در اتومبیل‌های مسابقه‌ای اشاره کرد. از این فناوری در مدل‌سازی بیمارستان‎ها برای صرفه‌جویی در هزینه‎های نظارت بر بیمار، نگهداری پیشگیرانه، ارائه مراقبت‎های بهداشتی و پیدا کردن راه و روش‌های پیشرفت در این حوزه نیز استفاده می‌شود. یک همزاد دیجیتال به کاربران این امکان را می‌دهد تا راه‌حل‌های مربوط به توسعه چرخه عمر محصول، تولید و بهبود فرآیند تولید محصول و آزمایش نمونه اولیه را بررسی کنند. در چنین مواردی، یک همزاد دیجیتال عملاً می‌تواند مشکل را در نمونه، شناسایی و قبل از مرحله تولید، آن را رفع کند.

تاریخچه  دوقلوهای دیجیتال

برای اولین بار در سال ۱۹۹۱، مفهوم دوقلوهای دیجیتال در کتاب دیوید گلرنتر با عنوان “Mirror Worlds” مطرح شد و مایکل گریوز اولین نفری بود که از موسسه فناوری فلوریدا قصد داشت این مفهوم را در تولیدات خود به کار گیرد. در سال ۲۰۰۲، گریوز به دانشگاه میشیگان منتقل شد و به‌طور رسمی در کنفرانس انجمن مهندسان تولید در تروی، مفهوم دوقلوی دیجیتال را معرفی و تشریح کرد؛ اما این ناسا بود که برای اولین بار مفهوم همزاد دیجیتال را پذیرفت و در سال ۲۰۱۰، جان ویکرز از ناسا از این ایده و فناوری برای ایجاد شبیه‌سازی دیجیتالی کپسول‌های فضایی استفاده کرد. زمانی که گارتنر این فناوری را به‌عنوان یکی از ۱۰ روند برتر استراتژیک فناوری معرفی کرد، مفهوم همزاد دیجیتال در سال ۲۰۱۷ بسیار گسترش یافت. از آن زمان تا به امروز، این مفهوم در مجموعه‌ای از برنامه‌ها و فرآیندهای صنعتی در حال توسعه، مورد استفاده قرار گرفته است.