Sensörler, endüstri 4.0, nesnelerin interneti, makine öğrenmesi ve yapay zeka gibi kavramların son yıllarda hayatımıza girmesi ile birçok alan bu kavramlardan etkilenmiştir. Siber fiziksel sistemlerin bu kavramlar ile etkileşimi sonucunda dijital ikiz kavramı ortaya çıkmıştır. Peki dijital ikiz nedir, nerelerde kullanılır ve faydaları nedir gelin birlikte inceleyelim. Keyifli Okumalar!
İçerik Rehberi
Dijital İkiz Nedir?
Dijital ikiz nedir sorusuna cevap olarak, kısaca fiziksel varlıkların bilgisayar yazılımları yardımıyla yansımalarının oluşturulması denilebilir. Dijital ikiz, fiziksel bir nesnenin dijital kopyasıdır. Fiziksel nesnenin modelini, nesnenin verilerini, nesneyle bire bir karşılaştırmaları ve nesneyi izleme yeteneğini içerir.
Dijital ikiz teknolojisi, karmaşık ürünler üzerinde tümleşik bir veri, model ve analiz aracı olarak ürün tasarımı, gerçek zamanlı simülasyon, takip ve optimizasyon konularında üreticilerin ürünlerini daha iyi anlayabilmelerini ve bu doğrultuda analizler yapabilmelerini mümkün kılar.
Geniş bir ifade ile dijital nesneleri fiziksel nesnelerle eşleştiren bir modelleme teknolojisi olarak, fiziksel verilerin dijital verilere dönüşümünün bir örneğini oluşturuyor. Ürünün fiziksel olarak yapılmadan dijital ortamda kopyasının oluşturulmasına dayanan bu teknoloji, Endüstri 4.0 vizyonunun bir yansıması olarak görülebilir.
Dijital İkiz Teknolojisinin Tarihçesi
Dijital ikiz teknolojisi çok eski yıllara dayanır. Bu teknoloji, ilk olarak uzay roketleri için 1962 yılında NASA tarafından kullanıldı. NASA, bir uzay görevini test etmek ve maliyet hesaplaması yapmak için dijital ikiz teknolojisini kullandı. “Dijital ikiz” terimi ise 2002 yılında NASA’nın danışmanı Dr. Michael Grieves tarafından tanıtıldı.
Dijital İkiz Türleri
Dijital ikizler neyi kopyaladıklarına bağlı olarak üç farklı türde sınıflandırılabilirler.
Ayrık dijital ikizler
Bireysel varlıkların, kişilerin ve diğer fiziksel kaynakların performansının izlenmesine ve optimize edilmesine yardımcı olmak için ekipman, kişi veya görevlerin sanal kopyaları.
Kompozit dijital ikizler
Birbirleriyle ilgili ama birbirinden farklı dijital ikizlerin yani bir kombinasyonunun (örneğin, arabalar ve endüstriyel makineler gibi çok parçalı sistemlerin sanal modelleri) kullanımının izlenmesine ve optimize edilmesine yardımcı olur.
Organizasyonların dijital ikizleri (DTO)
DTO’lar karmaşık ve büyük bir yapıyı oluşturan parçaların dijital ikizlerinden oluşan sanal modellerdir. İş performansının izlenmesine ve optimize edilmesine yardımcı olurlar.
Dijital İkiz Teknolojisi Nasıl Çalışır?
Dijital ikiz teknolojisi en önemli Dördüncü Sanayi Devrimi teknolojilerinden biridir. Dijital ikizler, üretim hattı ve üretim sürecinin tüm yönleriyle ilgili daha önce hiç görülmemiş şekilde bilgi sağlar. Bir dijital ikiz üç ana unsurdan oluşur:
Geçmiş veriler: Makinelerin, genel işlemlerin ve belirli sistemlerin geçmiş performans verileri,
Mevcut veriler: Ekipman sensörlerinden gelen gerçek zamanlı veriler, üretim platformları ve sistemlerinin verileri, dağıtım zinciri boyunca oluşan sistem verileri ve müşteri hizmetleri ile satın alma dahil olmak üzere diğer iş birimlerindeki sistem verileri,
Gelecekteki veriler: Makine öğrenmesinin yanı sıra ilgili sektörlerde çalışan mühendislerden gelen veriler.
Dijital İkiz Nerelerde Kullanılır?
Tasarım ve Ürün Geliştirme: Projelerde alternatiflerin oluşturulması ve etkilerinin keşfi, tasarımın ne kadar yeterli olabileceği için testler ve simülasyonların yapılmasıdır. Tüm bunlar dijital ortamda hızlı bir şekilde gerçekleştirilerek elde edilen bilgilerle ürün hakkında kararlar daha sağlıklı bir şekilde verilir.
Üretim ve Montaj: Üretim sürecinde kalite, maliyet, verimlilik gibi etkenlerin imalat sürecini nasıl etkileyeceğini dijitalleşme yoluyla ortaya koymaktadır. Bunların yanı sıra fabrikanın ya da üretim hattının dijital modellemesini yapılarak fabrikanın çalıştırılması ve sonuçların değerlendirilmesi de sağlanabilir. Bu şekilde en iyi çalışma sistemi kurulabilmektedir.
Operasyonel Faaliyetler: Operasyonel ve servis süreçlerinde de bu teknoloji birçok fayda sağlamaktadır. Arızaların oluşmadan önlenmesi ve tespit edilmesi, sistemin ya da ürünün uzaktan izlenmesi oluşan problemlerin uzaktan çözüme ulaştırılması, uyarı sistemlerinin geliştirilmesi sağlanır.
Dijital İkiz Kullanım Örnekleri
- GE mühendisleri rüzgâr türbininin bir dijital ikizini geliştirdi, bu da türbinin dönmesini ve kendini rüzgara göre pozisyonlamasını sağlıyor. Ayrıca dijital ikiz, sanal sensörler aracılığıyla motorların çeşitli kısımlarındaki sıcaklığı da simüle edebiliyor.
- Türkiye’den bir örnek ise, Çevre ve Şehircilik Bakanı Murat Kurum, hayata geçirdikleri “Kentsel Yerleşim ve Gelişme Alanlarında 3 Boyutlu Topoğrafya ve Bina Modeli Oluşturma” projesi ile tüm şehirlerin 3 boyutlu dijital ikizinin oluşturulduğunu, böylece afetlere önceden önlem alınacağını ve imar barışına girmeyen yapıların tespit edileceğini belirtti.
- Her saniyenin önemli olduğu Formula 1 otomobil yarışlarında performansları iyileştirmek için dijital ikiz teknolojisi kullanılıyor. Kullanılan bir simülasyon, sürücünün ve otomobil ekibinin hangi ayarlamaların performansı artırabileceğini önceden bilmesine yardımcı oluyor.
- Dijital ikiz teknolojisi tıp alanında da boy gösteriyor. Bireyin genomik yapısını, fizyolojik özelliklerini ve yaşam tarzını kişiselleştirilmiş ilaç oluşturmak için modellemek için de kullanılabiliyor.
dijital ikiz nedir
Dijital İkiz’in Faydaları Nelerdir?
Dijital ikiz teknolojisi sayesinde öngörülemeyen proje gecikmeleri azalıyor, yapılacak değişikliğin sonucu hızlı bir şekilde öğrenilebiliyor ve zamandan ve paradan tasarruf edilebiliyor.
Temsil ettiği nesnenin ömrünü uzatıp çalışma performansını yükseltebilmesi sayesinde dijital ikiz, işletme giderlerini ve potansiyel sermaye giderlerini düşürerek çalışma şekillerine değer katıyor. Test edilmesi zor ve mali açıdan yük olan kompleks ürünlerin denenmesi için dijital ikiz teknolojisinden yararlanmak benzersiz bir avantaj olarak öne çıkıyor.
Gelişen teknoloji ile beraber önümüzdeki yıllarda, dijital ikiz kullanımı büyük bir artış gösterecek ve dijital ikiz kavramının kullanım alanları giderek genişleyecektir. Gerçek dünyada yapılması pahalı veya riskli olan denemelerin hemen hepsi önce dijital ortamlarda analiz edildikten sonra fiziksel dünyaya aktarıldığından, dijital ikizler çokça zaman ve maliyet tasarrufu sağlayacaktır. Bu bağlamda, dijital ikiz yönteminin kullanılmasıyla gelecekte iş yapma yöntemlerinde köklü değişiklik yaşanacaktır.
Dijital ikiz teknolojisiyle henüz sorun oluşmadan tespit edip önlem alabiliriz, zaman ve paradan tasarruf edebiliriz, geleceği öngörebiliriz dolayısıyla daha akıllı kararlar verebiliriz.
Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Dijital İkiz
Endüstri 4.0 ve Nesnelerin İnterneti, fiziksel nesnelerin üzerine yerleştirilmiş olan sensörler sayesinde sensörlerin izlediği tüm verileri alan ve işleyen bulut tabanlı bir sisteme bağlanması sonucunda, ürünün gerçek zamanlı verilerini almamızı mümkün kılıyor.
Nesnelerin İnterneti dijital modelimizi fiziksel dünyanın bütün özelliklerini yansıtan gerçek bir ikiz haline getirmek için gereken verileri oluşturmamıza, paylaşmamıza, arşivlememize yardımcı olan bir altyapı sunar. Bir modele ne kadar fazla bilgi sağlarsanız o model sizin için o kadar doğru tahminlerde bulunabilir. Dolayısı ile anlık değişimleri sonuçlara yansıtacak şekilde sürekli bir bilgi akışı ve sonu gelmeyen bir analiz döngüsü kurmanız da gereklidir.
Gartner’ın bir raporuna göre, 2022 yılına kadar, IoT uygulayan şirketlerin üçte ikisinden fazlasının üretimde en az bir dijital ikiz konumlandıracağı tahmin edilmekte ve bu sayının bir yıl içinde ulaşılabilir olmasının da mümkün olabileceğine işaret edilmektedir. Endüstri 4.0 devriminin amaçladığı gibi üretim ve yaşam alanlarının akıllı cihazlar ile donatılması ve sistemlerin birbiri ile bütünleşmiş şekilde çalışması için IoT birçok farklı teknoloji ile entegre çalışmaktadır.
Yazı Önerisi: Üretim Yürütme Sistemi(MES) Nedir? 4 Temel İşlevi Nelerdir?
