I modsætning til traditionelle digitale tvillinger, der primært bruges til overvågning og analyse, er eksekverbare digitale tvillinger aktive, dynamiske modeller, der kan reagere på input, simulere scenarier
og træffe beslutninger autonomt eller med menneskelig indgriben. Den eksekverbare digitale tvilling (eller xDT). Enkelt sagt er xDT den digitale tvilling på en chip. xDT bruger data fra et (relativt) lille antal sensorer indlejret i det fysiske produkt til at udføre simuleringer i realtid ved hjælp af modeller med reduceret orden. Fra det lille antal sensorer kan det forudsige den fysiske tilstand på ethvert tidspunkt på objektet (selv på steder, hvor det ville være umuligt at placere sensorer).
Realtidssimulering og interaktion
xDT er i stand til at simulere adfærd og ydeevne af det fysiske aktiv eller system i realtid. De kan reagere på input, simulere forskellige driftsforhold og interagere dynamisk med eksterne systemer eller brugere.
Autonomi og beslutningstag
ning xDT kan træffe beslutninger autonomt baseret på foruddefinerede regler, algoritmer eller maskinlæringsmodeller. De kan analysere data, forudsige resultater og træffe foranstaltninger for at optimere ydeevnen eller reagere på skiftende forhold.
Lukket kredsløbskontrol
xDT fungerer ofte i et lukket kredsløbskontrolsystem, hvor realtidsdata fra sensorer og aktuatorer føres tilbage til den virtuelle model for at justere parametre, optimere ydeevnen og opretholde ønskede driftsforhold.
Prediktiv analyse og optimering
xDT bruger prædiktiv analyse og optimeringsteknikker til at forudsige fremtidig adfærd, identificere potentielle problemer eller muligheder og anbefale handlinger for at forbedre ydeevnen eller mindske risici.
Integration med IoT- og AI-teknologier
xDT udnytter Internet of Things (IoT) sensorer, tilslutningsmuligheder og kunstig intelligens (AI) algoritmer til at indsamle data i realtid, analysere komplekse mønstre og træffe informerede beslutninger. De kan også inkorporere maskinlæringsmodeller til adaptiv adfærd og kontinuerlig forbedring.
Dynamisk tilpasning og læring
xDT er i stand til at lære af erfaring og tilpasse sig ændringer i miljøet eller driftsforholdene over tid. De kan løbende opdatere deres modeller, parametre og strategier baseret på nye data og feedback.
Eksekverbare digitale tvillinger finder applikationer på tværs af forskellige brancher, herunder fremstilling, energi, transport, sundhedspleje og smarte byer. De muliggør forudsigelig vedligeholdelse, autonom drift, optimering af processer og beslutningsstøtte i komplekse systemer, hvor overvågning og kontrol i realtid er kritisk. Samlet set repræsenterer eksekverbare digitale tvillinger den næste udvikling inden for digital tvillingeteknologi, der tilbyder forbedrede muligheder for realtidssimulering, beslutningstagning og optimering af fysiske aktiver og systemer. En eksekverbar digital tvilling er en avanceret form for en digital tvilling, der ikke kun repræsenterer en virtuel kopi af et fysisk aktiv eller system, men også har evnen til at udføre, simulere og interagere med den virtuelle model i realtid.
Fysikbaserede modeller En fysikbaseret
eksekverbar digital tvilling er afhængig af matematiske modeller, der beskriver den fysiske opførsel af det system, der replikeres. Disse modeller er typisk baseret på grundlæggende principper for fysik, såsom mekanik, termodynamik, væskedynamik, elektromagnetik og så videre. Ved at løse ligningerne, der styrer disse fysiske fænomener, kan den digitale tvilling simulere opførslen af det virkelige system i et virtuelt miljø.
Simulering af fysiske processer Den
digitale tvilling simulerer de fysiske processer og interaktioner i systemet ved hjælp af fysikbaserede modeller. Dette gør det muligt at forudsige, hvordan systemet vil opføre sig under forskellige driftsforhold, input og scenarier.
Realtidssimulering
En eksekverbar digital tvilling baseret på fysikmodeller kan simulere det fysiske systems opførsel i realtid eller næsten realtid. Dette muliggør dynamisk interaktion og beslutningstagning baseret på systemets aktuelle tilstand og dets miljø.
Lukket kredsløbskontrol
Fysikbaserede eksekverbare digitale tvillinger fungerer ofte i et lukket kredsløbskontrolsystem, hvor realtidsdata fra sensorer og aktuatorer bruges til at justere simuleringsparametrene og kontrollere opførslen af den virtuelle model. Dette gør det muligt for den digitale tvilling at opretholde de ønskede driftsforhold og optimere ydeevnen.
Validering og verifik
ation Fysikbaserede modeller, der bruges i eksekverbare digitale tvillinger, skal valideres og verificeres for at sikre deres nøjagtighed og pålidelighed. Dette indebærer sammenligning af simuleringsresultater med virkelige målinger og eksperimentelle data for at bekræfte, at den digitale tvilling nøjagtigt repræsenterer det fysiske system.
Mens fysikbaseret modellering ofte bruges i eksekverbare digitale tvillinger, er det vigtigt at bemærke, at andre modelleringsmetoder, såsom datadrevet modellering, empiriske modeller eller hybridmodeller, der kombinerer fysik og datadrevne teknikker, også kan anvendes afhængigt af applikationens specifikke krav og begrænsninger.
