Descoperiți felul în care gemenii digitali au evoluat în gemeni virtuali Dassault Systèmes, revoluționând industriile.
Tehnologia digitală a transformat radical industriile globale în ultimele decenii. Începând cu apariția gemenilor digitali și evoluând către tehnologia virtual twins de la Dassault Systèmes, vă invităm să explorați istoria acestei tehnologii, principiile sale fundamentale și vizionarii care i-au modelat dezvoltarea.
Conceptul de gemeni digitali/digital twins s-a născut în timpul misiunii Apollo 13 a celor de la NASA, în 1970. Misiunea a fost documentată într-un film, premiat în 1995. Apollo 13 a constituit o parte importantă a programului Apollo, urmărind să fie a treia misiune de aselenizare sub egida NASA. Totuși, o defecțiune catastrofală a avut loc la modulul de service, inclusiv o explozie într-un rezervor de oxigen, care a forțat anularea misiunii. În ciuda eșecului, astronauții au fost aduși cu succes înapoi pe Pământ, marcând un „eșec reușit” datorită experienței acumulate în salvarea echipajului. Nava spațială s-a confruntat cu probleme critice, iar inginerii au folosit replici fizice ale sistemelor de la bord pentru a testa soluții și a lua decizii. Replicile respective nu erau încă digitale, dar conceptul de creare a unui sistem oglindit pentru rezolvarea problemelor își făcuse deja apariția.
Decenii mai târziu, în 2002, în timp ce lucra la conceptul de Management al Ciclului de Viață al Produsului (PLM), Dr. Michael Grieves, profesor la Universitatea din Michigan, a început să scrie despre ideea de „gemeni digitali”. Cam în aceeași perioadă, Grieves colabora cu John Vickers, actualmente specialist principal în tehnologie pentru producție avansată la NASA. Vickers a inventat în cele din urmă termenul de gemeni digitali în timp ce lucrau împreună la un proiect NASA. Dr. Grieves și-a prezentat oficial lucrarea în 2003, descriind geamănul digital ca o copie digitală a unui sistem fizic ce combină proiectarea, simularea și datele pe o singură platformă.
Deși inițial „geamănul digital” se referea la o reprezentare virtuală pasivă a unui activ fizic, centrată pe informație și ancorată în PLM, termenul a început să se extindă, acoperind o gamă largă de funcții, inclusiv autonomia, învățarea și intervenția în timp real. Extinderea conceptuală, care a început să includă sisteme active, orientate spre obiective și anticipare, l-a determinat pe Grieves să folosească termenul de „geamăn digital inteligent/intelligent digital twin (IDT)”.
Dr. Grieves a introdus termenul IDT pentru a distinge asemenea capacități evoluate, adică sisteme care nu doar oglindesc ci asistă activ, simulează viitorul, optimizează deciziile și funcționează continuu online. Nu a fost o schimbare de imagine întâmplătoare. A fost o mișcare deliberată, menită să păstreze integritatea conceptului original, denumind simultan construcțiile mai bogate care apăreau, bazate pe inteligența artificială.
Pe măsură ce conceptul s-a dezvoltat, industriile au început să utilizeze gemenii digitali pe scară largă. Până în anii 2010, termenul în sine s-a dezvoltat în moduri noi. Primii utilizatori au demonstrat puterea gemenilor digitali în industrii precum cea aerospațială sau de producție. NASA a folosit tehnologia pentru a îmbunătăți simulările de performanță ale navelor spațiale, în timp ce industria turbinelor cu gaze a aplicat-o pentru a îmbunătăți procesele de testare și întreținere. Astfel de succese au deschis calea pentru gemenii digitali în domenii precum asistența medicală, energia și transporturile, dovedindu-le valoarea în analizarea și prezicerea sistemelor complexe.
De-a lungul timpului, cerințele industriilor tot mai avansate au arătat nevoia unor modele mai dinamice și mai interactive. Până în 2010, termenul „geamăn digital” a început să fie utilizat diferit de către diverse companii, adesea în moduri care se îndepărtau de sensul său original.
Curând, gemenii digitali au început să fie utilizați tot mai frecvent în sectoarele de producție și aerospațial. Producătorii de echipamente originale (OEM) au utilizat această tehnologie pentru a scurta ciclurile de proiectare, a îmbunătăți întreținerea și a eficientiza operațiunile. De exemplu, NASA și-a extins utilizarea gemenilor digitali pentru simulările de performanță ale navelor spațiale, în timp ce industria motoarelor cu turbine pe gaz a adoptat tehnologia pentru a îmbunătăți fiabilitatea testării și a întreținerii.
Evoluția către gemenii virtuali/virtual twins
În 2014, Dassault Systèmes a introdus conceptul prin intermediul platformei sale 3DEXPERIENCE – nu ca o oglindă a fizicului, ci ca un mediu pentru simularea și modelarea viitorului. Compania a reprezentat o trecere de la reflecție la orchestrare, anticipând rezultate alternative viitoare. Până în 2016, proiecte inovatoare precum Virtual Singapore au demonstrat amploarea și ambiția ideii – modelarea unor ecosisteme urbane întregi pentru a informa planificarea, reziliența și inovația. Apoi, în 2020, CEO-ul Dassault Systèmes, Bernard Charlès, a distins oficial geamănul virtual de geamănul digital, asociindu-l cu o adevărată tehnologie disruptivă, potrivită pentru a imagina ce ar putea fi și pentru a proiecta viitorul în mod sustenabil.
„Un geamăn virtual inteligent e mai mult decât o simulare; e un sistem de înțelegere comună. Este modul în care ne imaginăm viitorul înainte de a ne angaja față de el, nu doar cu date, ci și cu judecată, creativitate și scop. Este locul unde inginerii, oamenii de știință și factorii de decizie politică ‘repetă’ ziua de mâine, astfel încât să construiască eficient și înțelept.”
– Garrett Thurston, cercetător tehnic principal
Gemenii virtuali integrează simulări multi-fizice, inteligența artificială (AI) și date în timp real pentru a crea replici digitale precise și receptive. Modelele date permit observarea, analiza, testarea și optimizarea în medii virtuale sofisticate, care conectează inovațiile digitale la lumile virtuale din viața reală.
Geamăn digital vs. geamăn virtual
Pentru a înțelege cu adevărat saltul de la gemenii digitali la gemenii virtuali, haideți să comparăm direct funcționalitățile lor.
| Caracteristică | Geamăn digital | Geamăn virtual |
| Definiţie | O copie digitală a unui obiect sau proces fizic | Un model dinamic și interactiv al sistemelor din lumea reală |
| Obiectiv | Observare și simulare de bază | Simulare, testare și optimizare avansate |
| Integrare de date | Date statice, bazate pe senzori | Date în timp real, modelare multi-fizică și inteligență artificială |
| Experiența utilizatorului | Interactivitate limitată | Imersiune completă și interacțiune dinamică |
| Domeniul de aplicare | Procese sau produse individuale | Sisteme, medii sau ecosisteme întregi |
Gemenii virtuali reprezintă următorul pas în modelarea și optimizareacomponentelor individuale, dar și a ecosistemelor întregi. Evoluția le permite industriilor să simuleze și să îmbunătățească practic orice aspect al operațiunilor lor, transformând lumile virtuale pentru viața reală în realitate și permițând utilizatorilor să:
- Păstreze și gestioneze cunoștințele la orice nivel
- Implementeze procese decizionale scalabile, bazate pe modele
- Exploreze viitoruri alternative în condiții de incertitudine
- Completeze strategia cu experiență, nu doar cu date.
Altfel spus, gemenii virtuali ne oferă posibilitatea de a crea „amintiri ale viitorului” – experiențe comune în mai multe discipline, menite să sporească atât înțelepciunea, cât și cunoștințele.
Remodelarea industriilor
Dassault Systèmes se află în avangarda inovației în ceea ce privește știința și tehnologia virtual twins, redefinind posibilitățile în multiple industrii. Folosind platforma 3DEXPERIENCE, organizațiile pot explora lumi virtuale în viața reală, permițând tehnologiei să răspundă provocărilor din lumea reală, cum ar fi sustenabilitatea, eficiența și optimizarea.
De exemplu, gemenii virtuali pot permite orașelor să abordeze scenarii urbane complexe, bogate în factori și implicații umane, ecologice și de altă natură. De la monitorizarea infrastructurii și reglementarea traficului până la evaluarea impactului asupra mediului, lumile virtuale fac posibilă modelarea dinamică a întregilor ecosisteme urbane. Dincolo de planificarea urbană, industrii precum energia, asistența medicală și transporturile explorează modul în care gemenii virtuali pot optimiza lanțurile de aprovizionare, pot îmbunătăți designul dispozitivelor medicale și chiar modela sistemele de energie regenerabilă.
Universuri virtuale
Gemenii virtuali/virtual twins utilizează tehnologii avansate precum inteligența artificială, învățarea automată și IoT, pentru a oferi informații în timp real și a ajuta la rezolvarea problemelor dificile. Dassault Systèmes combină instrumentele digitale cu sistemele din lumea reală, care ne ajută să planificăm viitorul. Aceste „universuri virtuale” acționează ca instrumente pentru a explora posibilitățile, a face alegeri inteligente și a lucra pentru o planetă mai sănătoasă.
Un geamăn virtual poate reprezenta o mașină, un lanț de aprovizionare sau un plan urban. Un univers virtual merge, însă, și mai departe. El prezintă imaginea de ansamblu, inclusiv modul în care deciziile pot afecta, în timp, oamenii, resursele și mediul înconjurător.
Gemenii virtuali, susținuți de tehnologii precum inteligența artificială și învățarea automată, oferă informații în timp real și capacități de colaborare pentru rezolvarea provocărilor complexe. Prin conectarea inovației digitale cu sistemele fizice, Dassault Systèmes este lider în crearea de lumi virtuale pentru viața reală, odată cu evoluția universurilor virtuale.
Universurile virtuale sunt lentile prin care explorăm viitorul; instrumente care ne ajută să alegem înțelept, să modelăm responsabil și să ne îndreptăm spre rezultate îmbunătățite. Geamănul virtual poate simula o mașină, un lanț de aprovizionare sau un plan urban. Dar universul virtual simulează sensul și contextul acelor modele – mediul în care deciziile evoluează și dezvăluie impactul lor uman.
Ce este o economie generativă?
Universurile virtuale acționează, de asemenea, ca și catalizatori pentru economia generativă – un sistem conceput pentru a genera și susține, pe termen lung, bunăstarea, echitatea, reziliența, dar și o planetă mai sănătoasă. O atare economie contrastează cu modelele extractive sau de pură maximizare a profitului prin integrarea designului orientat spre scop (în structura de proprietate, finanțe și guvernanță). Diferitele modele permit echipelor din diverse discipline să experimenteze soluții, să prezică rezultatele viitoare și să ia decizii de inovare bazate pe date. Prin oferirea unui spațiu comun pentru inovarea soluțiilor modulare, se explorează analize de tip „ce-ar fi dacă” și rezolvarea modulară a problemelor.
Perspectivele sunt nelimitate. De la dezvoltarea urbană durabilă la inovarea sistemelor de transport ale viitorului, tehnologia virtual twins reprezintă următorul capitol în inovația umană. Cu tehnologia digitală inovatoare a celor de la Dassault Systèmes, putem regândi ceea ce este realizabil, transformând modul în care proiectăm, construim și interacționăm cu lumea fizică.
Informații suplimentare
Sunteți pregătiți să explorați tehnologia gemenilor virtuali Dassault Systèmes și să descoperiți felul în care virtual twins vă pot modela viitorul? Atunci consultați linkurile de mai jos.
Virtual Twin Experiences – the next generation of digital twins
Virtual twins & AI: The smartest way to optimize manufacturing
Virtual Twin as a Service: How We Got Here
Dacă vă sunt utile articolele noastre, nu ezitați să vă abonați la newsletter.