Digital twin, czyli cyfrowy bliźniak – co to jest?

W obecnych czasach cyfryzacja odbywa się w każdej możliwej dziedzinie. Obejmuje zarówno gospodarkę, jak i nasze życie codzienne. Digitalizacja przyspiesza i optymalizuje procesy, ułatwia je i zwiększa wydajność. Środowisko cyfrowe coraz bardziej przypomina rzeczywistość. Nic więc dziwnego, że w przemyśle 4.0 powstało wyjątkowe rozwiązanie, jakim jest technologia digital twin, czyli cyfrowy bliźniak. Co to jest i jak działa? Czy warto stosować ją w przedsiębiorstwie? Czy to narzędzie zostało stworzone dla wielkich korporacji, czy mniejsi gracze też mogą mieć korzyści z zastosowania go? Na te pytania odpowiadam w dalszej części artykułu.

Digital twin (ang. cyfrowy bliźniak) to nazwa określająca cyfrową kopię produktu, procesu, lub też usługi. Pozwala ona na przetestowanie ich jeszcze zanim zadecydujesz o wdrożeniu danej rzeczy. Cele utworzenia bliźniaka mogą być różne, w zależności od potrzeb organizacji. Większość przedsiębiorców korzysta z tego w celu zbadania wydajności procesów, usług czy produktów, wykrycia i poprawienia wszelkich możliwych problemów. Inni z kolei wykorzystują digital twin jako formę szkolenia dla swoich pracowników. Dzięki temu mogą symulować niekorzystne warunki w otoczeniu produktu, aby osoby zatrudnione w firmie nauczyły się odpowiedniej reakcji bez narażania ich na prawdziwe niedogodności. 

Cyfrowy bliźniak składa się z trzech elementów: 

• fizyczny obiekt czy proces, znajdujący się w rzeczywistości, 
• model cyfrowy, znajdujący się w wirtualnej przestrzeni, 
• połączenie pomiędzy nimi. 

Przykładem wykorzystania technologii digital twin mogą być niektóre salony samochodowe. Dzięki cyfrowemu bliźniakowi można zakodować, jakie części były montowane w pojeździe, a to stanowi zabezpieczenie przed nieuczciwymi praktykami naprawiania auta przy wykorzystaniu tańszych zamienników.

Aby stworzyć wiarygodnego cyfrowego bliźniaka, należy mieć dostęp do informacji z fizycznego otoczenia przedmiotu w czasie rzeczywistym, na przykład przy wykorzystaniu big data. Następnie dane te muszą zostać odpowiednio przetworzone – najczęściej korzysta się przy tym ze sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego lub z chmury obliczeniowej. Na tej podstawie zostaje opracowany matematyczny model, działający w środowisku cyfrowym, odwzorowującym rzeczywistą przestrzeń produktu. Kolejnym krokiem jest przekazanie parametrów tego modelu do digital twin, a po jego opracowaniu weryfikuje się poprawność i działanie w praktyce. 

Cyfrowy bliźniak nie musi być kopią istniejącej już rzeczy – wiele firm tworzy w ten sposób prototypy, aby móc udoskonalić pierwszą wersję danego towaru lub usługi. Dopiero wtedy decydują się na wykonanie fizycznego wariantu. Im więcej informacji zaprogramujemy w bliźniaku, tym będzie on dokładniejszy – a wtedy lepiej spełni swoje zadanie.

Przemysł 4.0 umożliwia zacieranie się granic między komputerem a rzeczywistością. Dzięki takiej integracji technologia coraz częściej pomaga w codziennym funkcjonowaniu ludzi i firm. Digital twin to obecnie nie tylko ciekawostka. To skuteczny model, który przyczynia się do wdrożenia elementów przemysłu 4.0 w organizacji. Pozwala na odtworzenie i ulepszenie nie tylko samego produktu, ale też łańcucha dostaw i innych etapów logistycznych, które musi przejść od powstania, aż do dotarcia zamówienia do klienta. Prześledzenie całego procesu od A do Z przyczynia się do odkrycia jego słabych punktów, wykrycia ewentualnych problemów oraz poprawienie ich. 

Cyfrowy bliźniak w przemyśle 4.0 może być stosowany zarówno dla drobnego produktu, jak i dla całego magazynu. Dlatego przed fizycznym wdrożeniem nawet dużych zmian, na przykład nowej maszyny produkcyjnej, czy obiektu, możesz najpierw sprawdzić ich działanie w środowisku cyfrowym. Ta metoda pomoże lepiej zmodyfikować wprowadzane przez Ciebie rozwiązanie – jednocześnie przyczynić się do tego, że zakończy się sukcesem.

Znając działanie digital twin, można w łatwy sposób wyszczególnić trzy najważniejsze korzyści, które przynosi zastosowanie go w firmie.

Cyfrowy bliźniak to sposób na zapobieganie błędom, które mogą się pojawiać w projektach wdrożeniowych. Dlaczego? Przede wszystkim dlatego, że za jego pomocą możesz przetestować prototyp każdego urządzenia czy usługi, zanim je wyprodukujesz. Jeżeli więc zauważysz problem, który może wpłynąć na wizerunek lub finanse firmy, możesz go przeanalizować i zlikwidować, a następnie usprawnić dany produkt (lub zmodyfikować usługę).

W niepewnych czasach rosnącej inflacji oraz kosztów energii i materiałów każda organizacja poszukuje sposobu, aby zaoszczędzić bez uszczerbku na jakości produktu. Digital twin pozwala przeprowadzić w środowisku cyfrowym symulację zmian, które chcesz wprowadzić w firmie. Stworzenie nowego produktu, zmiany w łańcuchu dostaw, zakup i działanie nowych maszyn – każda z tych rzeczy może rodzić potencjalne problemy. Przetestowanie ich wirtualnie sprawi, że nie wystąpią w rzeczywistości, a dzięki temu nie poniesiesz strat finansowych.

Ostatnią, ale równie ważną korzyścią jest usprawnienie działania przedsiębiorstwa. Cyfrowy bliźniak to dobry sposób na zidentyfikowanie i wyeliminowanie problematycznych obszarów przepływu pracy. Dzięki niemu możliwe jest skuteczne wdrażanie poprawek do strategii działania organizacji.

Choć zwykle digital twin stosowany jest przez wielomilionowe korporacje, takie jak np. Tesla, Unilever, czy General Electric, małe przedsiębiorstwa również mogą skorzystać na posiadaniu takiej technologii. Wymienione wyżej działanie i korzyści są uniwersalne dla każdego rozmiaru organizacji. Cyfrowy bliźniak to rewolucja w przemyśle, która ma na celu zwiększenie wydajności pracy.