Dijital İkiz Teknolojisi Nedir?

Dijital ikiz, fiziksel bir ürünün ya da hizmetin internet üzerindeki sanal modellemesi anlamına gelmektedir. Michael Grieves tarafından 2002 yılında NASA’nın eşleme teknolojisi sonucu ortaya atılmış olan bir kavramdır. Fiziksel ve sanal dünya arasında bağlantı kuran dijital ikiz teknolojisi sayesinde bir nesnenin verileri, özellikleri ve modeli birebir olarak online bir ortama aktarılmaktadır.

Birçok şirket, sanal modelleme aracılığıyla üstünde çalıştığı bir ürünün analiz ve testlerini gerçekleştirmektedir. Gerçek zamanlı sanal kopyalar olarak işlev gören dijital ikiz teknolojisinin kurumlara sunduğu pek çok fayda mevcuttur.

Dijital İkiz Nasıl Çalışır?

Dijital ikiz (digital twin) teknolojisi, herhangi bir ürün ya da hizmetin sahip olduğu tüm özellikleri sanal bir ortama kopyalayarak dijital bir modelleme sistemi oluşturur. İlgili ürün ya da hizmetin davranışları, kullanım şekli ve özellikleri sanal dünyada birebir olarak var olmaktadır. Ortaya çıkan sanal temsil, ürün testi ve geliştirme çalışmaları başta olmak üzere ürünün yaşam döngüsü boyunca aktif bir şekilde kullanılabilmektedir.

Herhangi bir ürün veya hizmetin dijital modellemesini gerçekleştirebilmek için çeşitli teknolojiler kullanılır. Bu teknoloji araçları arasında en çok kullanılan türler, nesnelerin interneti (IoT) ve yapay zekâ (AI) olmaktadır. Dijital ikiz teknolojisinde sıklıkla işlev gören bu iki sistem, modelleme çalışmalarında güvenilir sonuçlar ortaya çıkarmaktadır.

• Nesnelerin İnterneti (IoT): Nesnelerin İnterneti (IoT), fiziksel nesnenin üzerine yerleştirilmiş olan alıcı sensörler sayesinde ilgili ürünün gerçek zamanlı ve geçmiş verilerine ulaşılmasını sağlar. Sensörler aracılığı ile alınan veriler, bulut tabanlı bir sisteme aktarılmakta ve işlenmektedir. Nesnelerin interneti sayesinde ürünün kapsamlı bir dijital ikizini oluşturabilmenin ilk adımları olan bilgi toplama, işleme ve arşivleme basamakları tamamlanır. Iot’un sunduğu altyapıdaki veriler, gerçek zamanlı güncellemelerin görülebileceği bir yazılım platformuna aktarılır.
• Yapay Zekâ (AI): Dijital ikiz modellemesinin araçlarından biri olarak bilinen artificial intelligence (AI), Türkçe anlamıyla karşımıza yapay zekâ olarak çıkmaktadır. İnsan zekâsının dijital bir yansıması olarak geliştirilen ve makine beyni olarak nitelendirilen yapay zekâ, bilişsel problemleri çözmek üzere tasarlanmıştır. Dijital ikiz teknolojisindeki yeri, üründen alınan sensör verisini işlemek ve veri düzenlerini tanımlamak için makine öğrenimi algoritmalarını kullanmaktır. Yapay zekâ, ürün ya da hizmete dair performans analizi, bakım, değerlendirme sonuçları ve faydalar hakkında veri öngörüleri sağlar.

Dijital ikiz modellemelerine aracı olan başlıca iki teknoloji, IoT ve AI’dır. Ürünlere takılan alıcı sensör verilerinden sisteme geçen bilgiler; gerekli analiz, değerlendirme ve depo işlemlerinin yapılmasını sağlar. Elde edilen bilgiler ışığında dijital ikiz modellemesi en doğru şekilde gerçekleştirilmektedir.

Dijital İkiz Teknolojisinin Avantajları

Dijital ikiz teknolojisi sayesinde piyasaya sürülmemiş bir ürüne yönelik ön testler, denemeler ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Ürün ya da hizmet kullanıcıların deneyimine sunulduktan sonra da çeşitli işlemler, dijital model üzerinde devam edebilir. Dijital modellemenin işlevleri, ürünün bütün bir yaşam döngüsü boyunca kullanılabilmektedir. Dijital ikiz teknolojisinin sağladığı başlıca avantajlar şunlardır:

• Performansı Artırır: Dijital ikiz teknolojisi sayesinde bir ürünün çalışma ve kullanım şekli, dijital ortamda birebir olarak canlandırılabilmektedir. Sanal modelleme ile ürünün sahip olduğu performansın artı ve eksi yönleri hızlı bir şekilde tespit edilir. Ortaya çıkan problemler hızlı bir şekilde ele alınıp çözülür. Bu durum, hem zamandan tasarruf edilmesine hem de performansın artırılmasına yardımcı olmaktadır.

• Maliyeti Azaltır: Dijital ikiz teknolojisinin bir diğer avantajı, üreticinin harcadığı maliyeti ciddi oranlarda azaltmasıdır. Ekipman ve varlıkların ömrünü uzatması, ürün performansını optimize etmesi gibi işlevleri sayesinde işletme giderlerini düşürebilir. Aynı zamanda bir ürün ya da hizmeti gerçek hayatta test ederek kontrollerini sağlamak, sanal modelleme yöntemine kıyasla daha maliyetli bir işlem olarak görülmektedir.

• Üretim Süresini Kısaltır: Üretim süresinin kısalması, dijital modellemenin sağladığı en büyük avantajlar arasında yer almaktadır. Ürünün sanal modellemesi sayesinde çeşitli senaryoları devreye sokarak ürünün arızalara nasıl tepki verdiği ölçülebilmektedir. Böylece ürünün verdiği tepkilere yönelik aksiyon planları hazırlanabilir ve performans takibi gerçekleşir. Sorun oluşturabilecek faktörlerin önceden tespit edilmesi sayesinde üretim aşamasının bazı adımları değiştirilebilir. Bir problemi ortaya çıkmadan çözmek, üretim süresi açısından avantaj sağlar.

• Bakım Planlaması ve Risk Değerlendirmesi: Dijital ikiz kavramının hayata geçmesiyle birlikte ürünlere yönelik bakım planlamaları da hız kazanmıştır. Sağlanan öngörüler sayesinde ekipman tamamen bozulmadan sorunların ortaya çıktığı ilk anda harekete geçilebilmektedir. Geleceğe yönelik risk hesaplamaları ve tahminleri de dijital ikiz modellemesiyle birlikte kapsamlı bir şekilde ele alınabilmektedir.

Dijital İkizin Kullanım Alanları

Dijital ikiz modellemeleri; ürünün test, geliştirme ve değiştirme aşamalarında aktif olarak kullanılmaktadır. Üretim alanında büyük avantajlar sağlayan dijital ikiz teknolojisi, ürün tasarımının ne kadar etkili olduğunun saptanması ve yeterliliğinin ölçülmesi alanlarında da ortaya çıkar. Ürünün sahip olduğu özellik ve yetkinliğin üretim maliyetini ne ölçüde etkileyeceği sanal modellemeler sayesinde tespit edilebilmektedir.

Kullanım Örnekleri

Dijital ikizin kullanım örnekleri çeşitlidir. Otomotiv, sağlık, inşaat, enerji ve üretim sektörleri başta olmak üzere ürünleri geliştirme ve üretme süreçlerinde dijital ikiz modellemelerinden yararlanılmaktadır. Dijital ikizin kullanım örnekleri için aşağıda yer alan maddelere göz atabilirsiniz.

• Otomotiv sektörünün önde gelen şirketlerinden biri olan Tesla, dijital ikiz teknolojisini ürünlerinde kullanmaktadır. Ürettiği her aracın sanal ortamda oluşturulmuş bir dijital ikiz modellemesi bulunmaktadır. Dijital ikiz modelleri, araçların sahip olduğu tüm özellikleri ve yazılım altyapılarını içerir. Bu modellemeler sayesinde Tesla, düzenli olarak müşterilerinin araçlarına yazılım güncellemelerini sanal modelleme aracılığı ile indirerek araçlarında süreklilik sağlamaktadır.

• Adidas’ın SpeedFactory’si dijital ikiz teknolojisinin kullanıldığı fabrikalardan biri hâline gelmiştir. Speedfactory’de kullanılan dijital ikiz modellemeleri; üretim öncesindeki sürecin tamamının simüle, test ve optimize edilmesini sağlamaktadır. Dijital ikiz teknolojisinin sağladığı avantajlar sayesinde Adidas’ın fabrikası hızlı ve şeffaf üretim yapacak hâle gelmiştir.

• GE mühendisleri, rüzgâr türbininin bir dijital ikiz modellemesini geliştirmiştir. Model sayesinde türbinin dönmesi ve kendini rüzgâra göre pozisyonlaması, bu sayede en yüksek enerji veriminin alınması sağlanmaktadır. Ayrıca kullanılan dijital ikiz teknolojisi, ürüne yerleştirilen alıcı sanal sensörler sayesinde motorların çeşitli kısımlarındaki sıcaklığı da simüle edebilmektedir.

• Dijital ikiz teknolojisinin şehircilik uygulamalarında kullanılmasına örnek verecek olursak Singapur ve Şangay’dan bahsedebiliriz. Bu iki şehirde gerçekleşen uygulamalar, dijital ikiz teknolojisi ile birlikte enerji tüketimini ve trafik akışını iyileştirmektedir.

• NASA ve ABD Hava Kuvvetleri’nin çalışmaları, dijital ikiz teknolojisi ile gerçekleşen büyük çaplı uygulamalar arasında yer alır. Gelecek nesil hava araçlarının hafif kütlelerden oluşurken daha ağır yükleri taşıyarak uzun zaman dilimlerinde aşırı hizmet koşullarına maruz kalması beklenmektedir. Bu nedenle geleneksel çalışma yaklaşımlarının arıza noktalarını gidermek için temel bir paradigma değişimine ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu değişim, dijital ikiz kullanımıyla uçağın ömrünü gözlemlemek ve benzeri görülmemiş güvenlik seviyelerine olanak sağlayarak yapılmaktadır. Dijital modellemeler sayesinde hava araçlarındaki entegre araç sağlığı yönetim sistemini, bakım geçmişini ve mevcut tüm tarihsel filo verilerini bir simülasyonla birleştirmek mümkündür.

Dijital ikizin kullanım örnekleri, yukarıda belirttiğimiz maddelerde olduğu gibi oldukça çeşitlidir. Her geçen gün gelişen teknoloji ve yeni test yöntemlerinin artmasıyla birlikte dijital ikiz kullanımının artışı da yaygınlaşmaktadır. Birçok firma ürünlerinin test, üretim, arıza kontrolü ve risk değerlendirmesi süreçlerinde bu teknolojiden yararlanmaktadır.

Nesnelerin İnterneti ve Dijital İkiz

Dijital ikiz teknolojisi, fiziksel dünya ve sanal gerçeklik arasında kurduğu köprüyle birlikte hızla gelişmektedir. Nesnelerin internetinin (IoT) ve büyük veri analitiğinin büyümesiyle doğru oranda artış gösteren bu teknoloji, küresel pazarda da gelişmeye devam etmekte ve hedef kitlesini artırmaktadır.

Dijital ikiz teknolojisinin kullanımının artmasında maliyet düşürme odaklı operasyonlara duyulan ihtiyaç, hızlı optimize etme süreçlerinin sağladığı avantajlar ve üretim hızının artırılması gibi faktörler etkili olmaktadır.

Önceki yazımıza https://oniki.net/alibabada-satis-yapma-rehberi/ linkinden ulaşabilirsiniz.