Sayısal ikizlerin geleceği, giderek artan ölçeklerde bilişsel gücün sürekli olarak kullanıma aktarılması nedeniyle neredeyse sınırsızdır. Bu nedenle sayısal ikizler sürekli olarak yeni beceriler ve yetkinlikler kazanıyor, bu da ürünleri ve süreçleri daha iyi ve verimli hale getirmek için gerekli öngörüleri oluşturmaya devam edebilecekleri anlamına geliyor.
2050 yılına kadar, küresel enerji sektörü fosil bazlıdan sıfır karbona geçmeyi hedefliyor. Haklı olarak, yönetim kurulu, hissedar ve hükümetler düzeyinde, enerji şirketlerinin bu geçişi süreçlerinin ve araçlarının bir parçası biçiminde sürdürülebilir olarak gerçekleştirmeleri yönünde bir beklenti var. “Sayısal ikizler”in yaptığı iş, tüm portföyleri tek bir sayısal alanda tümleşik halde süreçlere verimli hale getirmektir. Ancak şirketlere sayısal ikizlerin gerçekten hızlı bir şekilde değer getirebileceğini göstermek de zor; birçoğu sayısal ikizlerden herhangi bir yarar görmenin çok yıllı bir tasarı gerektireceğini varsayıyor. Gerçek şu ki, sayısal ikiz teknolojisine yatırım yapmak aynı zamanda önemli kısa vadeli yararlar da sağlayacaktır.
Sayısal ikizler ve simülasyonların (benzetimler) her ikisi de bir sistemin çeşitli süreçlerini, aynını yaparak tekrarlamak ve çoğaltmak için sayısal modeller kullansa da sayısal ikiz özünde sanal bir ortamdır ve bu da ona oldukça zengin seçenekler tanır. Sayısal ikiz ile benzetim arasındaki fark büyük oranda bir ölçek meselesidir. Bir benzetim tipik olarak belirli bir süreci incelerken, sayısal ikiz birden fazla süreci incelemek için herhangi bir sayıda faydalı benzetimi çalıştırabilir.
SAYISAL İKİZ TEKNOLOJİSİ NASIL ÇALIŞIR?
Sayısal ikiz, fiziksel bir nesneyi doğru bir şekilde yansıtmak için tasarlanmış sanal bir modeldir. İncelenmekte olan nesne, örneğin bir rüzgar türbini, tüm işlevsellik alanlarıyla ilgili çeşitli duyargalarla (sensörlerle) donatılmıştır. Bu duyargalar, enerji çıkışı, sıcaklık, hava koşulları ve daha fazlası gibi fiziksel nesnenin performansının (başarımının) farklı yönleri hakkında veriler üretir. Bu veriler daha sonra bir işleme sistemine aktarılır ve sayısal kopyaya (eşlem) uygulanır. Bu tür verilerle bilgilendirildikten sonra sanal model, benzetimleri çalıştırmak, başarım sorunlarını incelemek ve olası iyileştirmeler oluşturmak için kullanılabilir ve bunların tümü, daha sonra özgün fiziksel nesneye geri uygulanabilecek değerli öngörüler oluşturmak amacıyla kullanılabilir.
SAYISAL İKİZ TÜRLERİ
Ayrıntılı büyütme düzeyine bağlı olarak çeşitli sayısal ikiz türleri vardır. Sayısal ikizler arasındaki en büyük fark uygulama alanıdır. Bir sistem ya da süreçte farklı türde sayısal ikizlerin bir arada bulunması yaygın bir durumdur. Farklılıkları ve nasıl uygulandıklarına göre bazı sayısal ikiz türlerini inceleyelim.
Bileşen ikizleri/parça ikizleri: Bileşen ikizleri, çalışan bir bileşenin en küçük örneği olan sayısal ikizin temel birimidir. Parça ikizleri yaklaşık olarak aynı şeydir ancak daha az öneme sahip bileşenlerle ilgilidir.
Varlık ikizleri: İki ya da daha fazla bileşen birlikte çalıştıklarında varlık olarak bilinen biçimi oluştururlar. Varlık ikizleri, bu bileşenlerin etkileşimini incelememize olanak tanıyarak işlenebilen ve ardından eyleme dönüştürülebilir öngörülere taban oluşturan zengin bir başarım verisi hazırlar.
Sistem ya da birim ikizleri: Ayrıntılı büyütmenin bir sonraki aşaması, işleyen bir sistemin tamamını oluşturmak için farklı varlıkların nasıl bir araya geldiğini görmemizi sağlayan sistem ya da birim ikizlerini içerir. Sistem ikizleri, varlıkların etkileşimiyle ilgili görünürlük sağlar ve başarım geliştirmeleri önerebilir.
Süreç ikizleri: Ayrıntılı büyütmenin kapsamlı kesiti olan süreç ikizleri, bütün bir üretim tesisini oluşturmak için sistemlerin birlikte nasıl çalıştığını ortaya koyar. Bu sistemlerin tümü en yüksek verimlilikte çalışacak şekilde senkronize (eşzamanlı) mi, yoksa bir sistemdeki gecikmeler diğerlerini de etkileyecek mi, sorularına odaklanabilir. Süreç ikizleri, sonuç olarak, genel etkinliği etkileyen kesin zamanlama şemalarının belirlenmesine yardımcı olabilir.
SAYISAL İKİZLERİN ÜSTÜNLÜKLERİ
Sayısal ikizlerin kullanımı, olası başarım sonuçları hakkında oluşturulan büyük ölçekte veri ile daha etkili araştırma ve ürün tasarımı sağlar. Bu bilgi, kurumların üretime başlamadan önce gerekli ürün iyileştirmelerini yapmasına yardımcı olan öngörülere yol açar. Yeni bir ürün üretime girdikten sonra bile tüm üretim süreci boyunca en yüksek verimliliği elde etmek ve sürdürmek amacıyla üretim sistemlerini yansıtmaya ve izlemeye yardımcı olur.
SAYISAL İKİZ PAZARI
Dijital ikizler sundukları olanaklarla her geçen gün daha fazla kullanılabilirken, her üretici ya da oluşturulan her ürün için kullanımları gerekmeyebilir. Her nesne, sayısal ikizlerin gerektirdiği yoğun ve düzenli duyarga verisi akışına gereksinim duyacak kadar karmaşık değildir. Sayısal ikizin yaratılmasına önemli kaynaklar yatırmak finansal açıdan da her zaman uygulanabilir olmayabilir. Öte yandan, çok sayıda proje türü sayısal modellerin kullanımından yararlanır.
Jet motorları, lokomotif motorları ve enerji üretim türbinleri dahil olmak üzere büyük motorlar, özellikle düzenli olarak ihtiyaç duyulan bakım için zaman çerçevelerinin oluşturulmasına yardımcı olmak için sayısal ikizlerin kullanımından büyük ölçüde yararlanır. Büyük binalar ya da açık deniz sondaj platformları gibi büyük fiziksel yapılar, özellikle tasarımları sırasında dijital ikizler aracılığıyla iyileştirilebilir, HVAC sistemleri gibi bu yapılar içinde çalışan sistemlerin tasarlanmasında da yararlanılır.
Sayısal ikizlerin bir ürünün tüm yaşam döngüsünü yansıtması amaçlandığından üretimin tüm aşamalarında her yerde bulunması şaşırtıcı değildir. Ürünlerin sayısal ikizler kullanılarak tanımlanabildiği gibi, sağlık hizmeti alan bireyler için de aynısı uygulanabilir. Aynı türde duyargalar tarafından oluşturulan veri sistemi, çeşitli sağlık göstergelerini izlemek ve önemli öngörüler oluşturmak için kullanılabilir. Arabalar, birçok karmaşık, ortak işlevli sistemi temsil eder ve sayısal ikizler hem aracın başarımını iyileştirmek hem de üretimlerinin verimliliğini artırmak için araç tasarımında yaygın olarak kullanılır. Kentsel planlama çalışmalarında 3D ve 4D uzamsal (spatial) verileri gerçek zamanlı olarak gösterebilen ve ayrıca artırılmış gerçeklik sistemlerini bu ortamlara dahil edebilen sayısal ikizlerin kullanımı önemli ölçüde yardımcı olur.
SAYISAL İKİZİN GELECEĞİ
Hızla genişleyen sayısal ikiz pazarında, teknolojinin birçok sektörde kullanılıyor olmasıyla birlikte istemin artmaya devam edeceği görülüyor. 2020 yılında küresel sayısal ikiz pazarı 3,1 milyar dolar, 2021’de yaklaşık 7,5 milyar dolar değerindeydi. 2022’den 2030’a kadar yüzde 39 bileşik yıllık büyüme oranında (CAGR) büyüyeceği ve pazarın 2030 yılına kadar 149,11 milyar dolar değerinde olacağı öngörülüyor.
Sayısal ikizlerin geleceği, giderek artan ölçeklerde bilişsel gücün sürekli olarak kullanıma aktarılması nedeniyle neredeyse sınırsızdır. Bu nedenle sayısal ikizler sürekli olarak yeni beceriler ve yetkinlikler kazanıyor, bu da ürünleri ve süreçleri daha iyi ve verimli hale getirmek için gerekli öngörüleri oluşturmaya devam edebilecekleri anlamına geliyor.