Toisin kuin perinteiset digitaaliset kaksoset, joita käytetään ensisijaisesti seurantaan ja analysointiin, suoritettavat digitaaliset kaksoset ovat aktiivisia, dynaamisia malleja, jotka voivat reagoida syötteisiin, simuloida skenaari
oita
ja tehdä päätöksiä itsenäisesti tai ihmisen väliintulolla. Suoritettava digitaalinen kaksois (tai xDT). Yksinkertaisesti sanottuna xDT on digitaalinen kaksos sirulla. xDT käyttää tietoja (suhteellisen) pienestä määrästä fyysiseen tuotteeseen upotettuja antureita suorittaakseen reaaliaikaisia simulaatioita käyttämällä pienennetyn järjestyksen malleja. Noista pienistä anturimääristä se voi ennustaa fyysisen tilan missä tahansa kohteen kohdassa (jopa paikoissa, joihin antureiden sijoittaminen olisi mahdotonta).
Reaaliaikainen simulointi ja vuorovaikut
us xDT kykenevät simuloimaan fyysisen omaisuuden tai järjestelmän käyttäytymistä ja suorituskykyä reaaliajassa. Ne voivat vastata tuloihin, simuloida erilaisia käyttöolosuhteita ja olla vuorovaikutuksessa ulkoisten järjestelmien tai käyttäjien kanssa dynaamisesti.
Autonomia ja päätöksent
eko xDT voi tehdä päätöksiä itsenäisesti ennalta määritettyjen sääntöjen, algoritmien tai koneoppimismallien perusteella. He voivat analysoida tietoja, ennustaa tuloksia ja ryhtyä toimiin suorituskyvyn optimoimiseksi tai reagoida muuttuviin olosuhteisiin.
Suljetun silmukan ohj
aus xDT toimii usein suljetun silmukan ohjausjärjestelmässä, jossa antureiden ja toimilaitteiden reaaliaikaiset tiedot syötetään takaisin virtuaalimalliin parametrien säätämiseksi, suorituskyvyn optimoimiseksi ja haluttujen käyttöolosuhteiden ylläpitämiseksi.
Ennakoiva analyysi ja optimointi
xDT käyttää ennustavia analytiikka- ja optimointitekniikoita ennustaakseen tulevaa käyttäytymistä, tunnistamaan mahdolliset ongelmat tai mahdollisuudet ja suosittelemaan toimia suorituskyvyn parantamiseksi tai riskien vähentämiseksi.
Integrointi IoT- ja AI-tekniikoihin
xDT hyödyntää esineiden internetin (IoT) antureita, liitettävyyttä ja tekoälyn (AI) algoritmeja reaaliaikaisen tiedon keräämiseen, monimutkaisten mallien analysointiin ja tietoon perustuvien päätösten tekemiseen. Ne voivat myös sisältää koneoppimismalleja mukautuvaan käyttäytymiseen ja jatkuvaan parantamiseen.
Dynaaminen sopeutuminen ja oppim
inen
xDT kykenevät oppimaan kokemuksesta ja sopeutumaan ympäristön tai käyttöolosuhteiden muutoksiin ajan myötä. He voivat jatkuvasti päivittää malliaan, parametrejaan ja strategioitaan uuden datan ja palautteen perusteella.
Suoritettavat digitaaliset kaksoset löytävät sovelluksia eri toimialoilla, mukaan lukien valmistus, energia, kuljetus, terveydenhuolto ja älykkäät kaupungit. Ne mahdollistavat ennakoivan ylläpidon, itsenäisen toiminnan, prosessien optimoinnin ja päätöksenteon tuen monimutkaisissa järjestelmissä, joissa reaaliaikainen seuranta ja hallinta ovat kriittisiä. Kaiken kaikkiaan suoritettavat digitaaliset kaksoset edustavat seuraavaa kehitystä digitaalisessa kaksostekniikassa ja tarjoavat parempia ominaisuuksia reaaliaikaiseen simulointiin, päätöksentekoon ja fyysisten resurssien ja järjestelmien optimointiin. Suoritettava digitaalinen kaksos on digitaalisen kaksosen kehittynyt muoto, joka ei vain edusta fyysisen omaisuuden tai järjestelmän virtuaalista kopiota, vaan sillä on myös kyky suorittaa, simuloida ja olla vuorovaikutuksessa virtuaalimallin kanssa reaaliajassa.
Fysiikkaan perustuvat mallit
Fysiikkaan perustuva suoritettava digitaalinen kaksos perustuu matemaattisiin malleihin, jotka kuvaavat toistettavan järjestelmän fyysistä käyttäytymistä. Nämä mallit perustuvat tyypillisesti fysiikan perusperiaatteisiin, kuten mekaniikkaan, termodynamiikkaan, nestedynamiikkaan, sähkömagnetiikkaan ja niin edelleen. Ratkaisemalla näitä fyysisiä ilmiöitä ohjaavat yhtälöt digitaalinen kaksos voi simuloida reaalimaailman järjestelmän käyttäytymistä virtuaaliympäristössä.
Fy
sikaalisten prosessien
simulointi Digitaalinen kaksos simuloi fysikaalisia prosesseja ja vuorovaikutuksia järjestelmän sisällä fysiikkaan perustuvien mallien avulla. Tämän avulla se voi ennustaa, miten järjestelmä käyttäytyy erilaisissa käyttöolosuhteissa, syötteissä ja skenaarioissa.
Reaaliaikainen simul
ointi Fysiikan malleihin perustuva suoritettava digitaalinen kaksos voi simuloida fyysisen järjestelmän käyttäytymistä reaaliajassa tai lähes reaaliajassa. Tämä mahdollistaa dynaamisen vuorovaikutuksen ja päätöksenteon järjestelmän ja sen ympäristön nykytilan perusteella.
Suljetun silmukan ohj
aus Fysiikkaan perustuvat suoritettavat digitaaliset kaksoset toimivat usein suljetun silmukan ohjausjärjestelmässä, jossa antureiden ja toimilaitteiden reaaliaikaista tietoa käytetään simulointiparametrien säätämiseen ja virtuaalimallin käyttäytymisen ohjaamiseen. Tämän ansiosta digitaalinen kaksoset voivat ylläpitää haluttuja käyttöolosuhteita ja optimoida suorituskyvyn.
Validointi ja to
dentaminen Fysiikkaan perustuvat mallit, joita käytetään suoritettavissa digitaalisissa kaksosissa, on validoitava ja todennettava niiden tarkkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Tähän sisältyy simulaatiotulosten vertailu reaalimaailman mittauksiin ja kokeellisiin tietoihin sen varmistamiseksi, että digitaalinen kaksos edustaa tarkasti fyysistä järjestelmää.
Vaikka fysiikkaan perustuvaa mallinnusta käytetään yleisesti suoritettavissa digitaalisissa kaksosissa, on tärkeää huomata, että myös muita mallinnusmenetelmiä, kuten dataan perustuvaa mallinnusta, empiirisiä malleja tai hybridimalleja, joissa yhdistyvät fysiikka ja dataan perustuvat tekniikat, voidaan käyttää sovelluksen erityisvaatimuksista ja rajoituksista riippuen.
