Cyfrowe bliźniaki lotnisk, fabryk, szpitali, a nawet całej Ziemi – czy tak będzie wyglądać przyszłość?
Fabryka, która w wirtualnym świecie ulepsza swój układ jeszcze przed rozpoczęciem przebudowy? A może miasto, którego infrastruktura sama przewiduje awarie? Wyobraź sobie świat, w którym każdy fizyczny obiekt – od pojedynczej maszyny po całe aglomeracje – ma swój cyfrowy odpowiednik, reagujący w czasie rzeczywistym na zmiany, przewidujący problemy i optymalizujący procesy.
To nie scenariusz filmu science fiction – ta wizja staje się realna! Wszystko dzięki takim projektom jak digital twins, które rewolucjonizują sposób, w jaki projektujemy i zarządzamy infrastrukturą. Znaczenie tej technologii w różnych sektorach gospodarki rośnie – według Fortune Business Insights wartość globalnego rynku cyfrowych bliźniaków wynosiła w 2024 r. 17,73 mld dolarów, a do 2032 r. wzrośnie do 259,32 mld dolarów. Na czym polega i jaką rolę w tej rewolucji odgrywają polscy eksperci?
Czym jest cyfrowy bliźniak?
Digital twins to technologia polegająca – w uproszczeniu – na tworzeniu odpowiedników fizycznych obiektów, systemów i procesów. – Bierzemy „na warsztat” wybrany realny obiekt – dla przykładu niech będzie to lotnisko. Tworzymy jego cyfrowego bliźniaka, czyli wirtualną kopię, która dzięki połączeniu z danymi z czujników i systemów w czasie rzeczywistym na modelu 2D albo 3D pokazuje nam, co tam się dzieje – tłumaczy Damian Dembek, Practice Director z firmy IT SoftServe Poland, która we współpracy z NVIDIA rozwija te innowacyjne technologie, integrując je i wdrażając u klientów końcowych, którymi mogą być np. wspomniane lotniska, ale też firmy z przeróżnych branż, fabryki, magazyny, data centers czy sektor publiczny, a nawet całe miasta.
– Na takim cyfrowym bliźniaku możemy nie tylko prowadzić monitoring i analizę danych. Możemy także symulować różne sytuacje i scenariusze, sprawdzać ich efekty i dzięki temu optymalizować procesy czy szukać najlepszych rozwiązań. Wszystko to w bardzo bezpieczny sposób, bo jeśli coś pójdzie nie tak w digital twinie, to nic złego nie stanie się w rzeczywistości, ale jeżeli uda nam się w tym cyfrowym bliźniaku coś usprawnić, to jest duże prawdopodobieństwo, że i w realnym obiekcie to zadziała. Na tym nie koniec, bo dla takiego digital twina można też zbudować specjalny model AI, który będzie nam pomagał podejmować decyzje odnośnie do wprowadzania różnych zmian, podpowiadał, jak poradzić sobie z awariami, sterował procesami, a nawet w tej wirtualnej przestrzeni przeszkoli nowych pracowników – dodaje Damian Dembek z SoftServe Poland.
Technologie kontra zmiany klimatu
Znaczenie tego typu projektów wykracza jednak daleko poza zwiększenie efektywności i rozwój w różnych gałęziach gospodarki. Mówi się, że technologie te mają potencjał do tego, by z ich pomocą mierzyć się także z najpoważniejszymi wyzwaniami, przed którymi stoi ludzkość, ze zmianami klimatu włącznie.
Jedną z inicjatyw w tym kierunku ma być Earth-2 – cyfrowy bliźniak naszej planety, który ma pomóc w modelowaniu i przewidywaniu zmian klimatycznych, pozwalając naukowcom symulować różne scenariusze klimatyczne i testować np. strategie łagodzenia skutków globalnego ocieplenia. W przypadku miast digital twins mogą nie tylko umożliwiać monitorowanie miejskiej infrastruktury, ale też np. optymalizację zużycia energii, a w przemyśle pomagać firmom również w zmniejszenie śladu węglowego poprzez optymalizację procesów produkcyjnych, redukcję odpadów i efektywniejsze wykorzystanie zasobów.
Przyszłość zaczyna się teraz
Cyfrowy bliźniak naszej planety może się wydawać pomysłem dość odległym, dlatego wróćmy na ziemię. Technologia digital twins jest już bowiem z powodzeniem wykorzystywana – na przykład przez Continental, niemieckiego lidera branży automotive. – Wspólnie opracowaliśmy rozwiązania, które umożliwiają zespołom fabrycznym zwiększenie produktywności procesów konserwacji i utrzymania ruchu. Inżynierowie firmy mogą teraz prowadzić wirtualne inspekcje linii produkcyjnych, monitorować wydajność i rozwiązywać problemy zdalnie dzięki fizycznie dokładnym symulacjom – mówi Damian Dembek z SoftServe Poland. Efekty? Continental już odnotował wzrost wydajności oraz 10-procentową redukcję nakładów na konserwację i przestoje.
Czy zatem digital twins to przyszłość biznesu i przemysłu? Na ten moment nie jest to jeszcze rozwiązanie powszechne, ale mając na uwadze jego potencjał, możemy spodziewać się, że to się będzie zmieniać. Szacunki mówią, że wdrożenie cyfrowych bliźniaków w ciągu kolejnych pięciu lat może wzrosnąć nawet o 36%. – Gdy około 30 lat temu pojawiły się roboty, wiele osób myślało, że to się nie przyjmie, a teraz większość firm je ma, a automatyzacja jest pewnym standardem produkcyjnym. Polega ona głównie na zastąpieniu człowieka w działaniach typu montaż, przesuwanie przedmiotów w różne lokalizacje itp. Digital twins to inny obszar automatyzacji – mają wyręczyć człowieka w analizie i podejmowaniu decyzji, dzięki czemu będziemy w stanie lepiej planować czy optymalizować koszty. Myślę, że ta technologia też z czasem stanie się standardem, tylko – tak jak w przypadku wspomnianych wcześniej robotów – ludzie muszą się do tego przekonać. Argumenty za tym są mocne, bo cyfrowe bliźniaki to już nie futurystyczna koncepcja, ale realna technologia, która przynosi wymierne korzyści – podsumowuje Damian Dembek z SoftServe Poland.
Projekty tego typu nie tylko zmieniają sposób, w jaki funkcjonują firmy, ale również otwierają nowe możliwości dla polskich specjalistów z branży IT. Dzięki zaangażowaniu w takie przedsięwzięcia, zyskują oni dostęp do innowacyjnych rozwiązań i narzędzi zanim te trafią na rynek, dzięki czemu mają szansę rozwijać się i jednocześnie kształtować przyszłość globalnych technologii. Umacniają także w ten sposób pozycję Polski jako ważnego gracza w tej branży, a w przyszłości kto wie – może nawet przyczynią się do rozwiązywania największych wyzwań naszych czasów?
