Günümüzde ve gelecekte var olacak yeni teknolojilerden biri olan dijital ikiz kavramı, herhangi bir sürecin, ürünün veya hizmetin fiziksel davranışlarını sergileyen sanal bir modelin oluşturulması anlamına gelir. İngilizce’de digital twin olarak adlandırılan bu teknoloji 2002 yılında Dr. Michael Grieves tarafından NASA’nın Apollo projesi için tasarladığı eşleme teknolojisi sonucunda ortaya çıkmıştır.
Fiziksel verilerin dijital verilere dönüşümünün harika bir örneği olan dijital ikiz teknolojisi Endüstri 4.0 vizyonunun anahtarıdır ve IoT (Internet of Things) ile birlikte çok daha etkili hale gelmiştir.
Dijital ikiz bizlere, herhangi bir sistemde oluşabilecek sorunları önceden tespit etme, ayar değişikliği durumunda hızlı bir şekilde test yapabilme, sanal kopyalar oluşturma ve analiz yapabilme gibi imkanları sunmaktadır. Özetle fiziksel dünya ile dijital dünya arasında oluşturulan bir geçiştir.
Dijital İkiz Nasıl Oluşturulur?
Dijital ikiz kavramı Dördüncü Sanayi Devrimi teknolojilerinden biridir ve üç ana unsurdan oluşur:
- Dijital ortama aktarılacak ürünün veya sistemin geçmişte kaydedilen verileri.
- Sanal olarak replikası oluşturulan ürün veya sistemin sensörlerinden gelen gerçek zamanlı veriler. Ayrıca üretim platformlarının, dağıtım zincirinin ve müşteri hizmetleri ile satın alma dahil olmak üzere diğer iş birimlerindeki sistem verilerinin tümü.
- Makine öğrenmesinin yanı sıra bu konuda çalışan mühendislerden gelen ve tahmin yoluyla elde edilen gelecek verileri.
Sanal bir ikizin oluşturulma sürecinde ürünün prototipine, sensörlere ve ürettiği verilere ihtiyaç duyulur. Ürün sanal ortama aktarılırken bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımlarından yararlanılır. Özellikle analiz ve performans optimizasyonu alanlarında Ansys programından yardım alınır. Prototip görevini yerini getirirken üzerindeki sensörler yardımıyla analog veriler alınarak dijital ortama aktarılır ve bu veriler sanal model üzerine uygulanır. Bu sayede gerçek çalışma koşullarına uygun olarak simülasyon yapılabilir ve özellikle kritik görevler için geliştirilen ürünlerin analizleri çok daha kaliteli hale gelir.
Peki Neden Dijital Bir İkize İhtiyacımız Var?
Günümüzde gelişmeye devam eden IoT (Internet of Things) teknolojisi ile birlikte dijital ve gerçek dünya arasındaki bağlantı ihtiyacı oluştu. Bu ihtiyaç da dijital ikiz teknolojisini geliştirdi. Bu sayede ür-ge, ar-ge, üretim ve operasyon alanlarında oluşabilecek sorunlar dijital ortamda önceden görülerek gerçek hayatta çözümlenmeye başlandı. Bu teknolojiyi kullanan şirketler de maliyet, zaman ve enerji tasarrufu kazanmış oldu.
Dijital İkizin Faydaları
- Fiziksel bir nesnenin sanal bir kopyası olan dijital ikiz; fiziksel nesne modelini, nesne verilerini ve nesneyi izleme yeteneğini içerir.
- Bu teknoloji ile üreticiler ürünlerini daha iyi anlar ve bu doğrultuda analizler yaparak çok daha iyi sonuçlar alır.
- Karmaşık yapıya sahip olan bazı ürünlerin analiz ve testleri maliyetli olabilmektedir. Bu açıdan bakıldığında dijital ikiz ile yapılan değerlendirmeler ürünü müşteriye sunmadan önce denememizi sağlar.
- Ayrıca işletme maliyetlerini azaltırken temsil ettiği ürünün çalışma performansını optimize eder. Ekipman ve varlıkların da ömrünü uzatır.
- Dijital ikiz oluşturmak tasarım ve ürün geliştirme aşamasında çok önemli bir adımdır. Tasarımların verimliliğini önceden görmemizi ve uygun kararlar almamızı sağlar. Geliştirilen ürünü de test ederek eksik yönlerini geliştirebilmemiz için bize yol gösterir.
- Kalite, maliyet ve verimlilik gibi etkenlerin üretim sürecini nasıl etkileyeceğini henüz üretim aşamasındayken, dijitalleşme yoluyla ortaya koyar.
- Kullanacağınız dijital ikiz teknolojisi ile ürününüz müşteriye ulaştıktan sonraki bakım hizmetlerinizi de sürdürebilirsiniz. Örneğin bisiklet üretiyorsanız ve dijital ikiz teknolojisini kullanıyorsanız bisikletinizi satın alan kullanıcı bir sorun ile karşılaştığında IoT ile birlikte uzaktan erişim sağlayabilirsiniz. Bu sayede hem müşteri memnuniyeti sağlarsınız hem de soruna hızlı bir şekilde ulaşarak çözümleyebilirsiniz.
Dijital İkizin Kullanıldığı Örnek Çalışmalar
Günümüzde General Electric, IBM, PTC, Siemens, Bosch gibi büyük şirketler, birçok alanda ürettikleri ürün ve sistemler için gerçek zamanlı olarak dijital ikiz teknolojisinden yararlanmaktadır.
- General Elektric şirketinde yapılan bir çalışmada bir rüzgar türbini için dijital ikiz geliştirildi. Bu sayede türbinin dönmesi ve kendini rüzgara göre ayarlaması sağlandı.
- Bu yeni teknoloji Formula 1 otomobil yarışlarında da performans iyileştirme sürecinde kullanıldı. Dijital ikiz sayesinde sürücünün hangi hamlesinin ve otomobil ekipmanlarındaki hangi ayarların performansı artırabileceği önceden bilinir hale geldi.
- Singapur’da yapılan başka bir çalışmada ise şehircilik açısından kullanılmaya başlandı. Şehir planlamacılarının kullandığı bu teknoloji sayesinde, enerji tüketiminin verimliliğine ve vatandaşlar için hayatı iyileştirebilecek birçok uygulama geliştirilmesine katkı sağlandı.
- Bir enerji şirketi olan Chevron Corporation ise, 2024 yılına kadar petrol sahalarında ve rafinerilerdeki ekipmanlara uygulayacakları dijital ikiz teknolojisi ile birlikte bakım maliyetlerinde milyonlarca dolar tasarruf etmeyi hedefliyor.
- Bu konuda Türkiye’ye bakacak olursak da, Çevre ve Şehircilik Bakanı Murat Kurum, hayata geçirdiği “Kentsel Yerleşim ve Gelişme Alanlarında 3 Boyutlu Topoğrafya ve Bina Modeli Oluşturma” projesi ile tüm şehirlerin 3 boyutlu dijital ikizinin oluşturulduğunu belirtti. Böylece doğal afetlere karşı planlı önlemler alınacağını açıkladı.
- Son olarak bu teknolojinin tıp alanındaki kişiselleştirilmiş ilaçların üretim sürecinde kullanılması bekleniyor. Ayrıca hastaların sağlık durumu ve fiziksel performansının takibi konusunda da bu teknoloji öne çıkıyor.
Nedir? kategorisindeki diğer içeriklerimizi de okumanızı tavsiye ederiz.
