मराठी

डिजिटल ट्विन्सच्या जगाचा शोध घ्या: ते काय आहेत, कसे वापरले जातात, विविध उद्योगांमधील त्यांचे फायदे आणि जागतिक नवनिर्माणावर त्यांचा भविष्यातील प्रभाव.

डिजिटल ट्विन्स: जगभरातील उद्योगांना बदलणाऱ्या आभासी प्रतिकृती

डिजिटल ट्विन, म्हणजेच भौतिक वस्तू किंवा प्रणालीची आभासी प्रतिकृती, ही संकल्पना जागतिक स्तरावर उद्योगांमध्ये वेगाने बदल घडवत आहे. जर्मनीतील उत्पादन प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करण्यापासून ते डेन्मार्कमधील पवनचक्कींच्या देखभालीच्या गरजांचा अंदाज घेण्यासाठी आणि भारतात शस्त्रक्रिया प्रक्रियांचे सिम्युलेशन करण्यासाठी, डिजिटल ट्विन्स हे नवनिर्माण, कार्यक्षमता आणि खर्च कमी करण्यासाठी एक शक्तिशाली साधन म्हणून सिद्ध होत आहेत. हा सर्वसमावेशक मार्गदर्शक डिजिटल ट्विन्सच्या जगाचा शोध घेईल, ज्यामध्ये त्यांची व्याख्या, मुख्य घटक, उपयोग, फायदे आणि ते वचन देत असलेल्या भविष्याचा सखोल अभ्यास केला जाईल.

डिजिटल ट्विन म्हणजे काय?

मूलतः, डिजिटल ट्विन हे भौतिक मालमत्ता, प्रक्रिया किंवा प्रणालीचे एक गतिशील आभासी प्रतिनिधित्व आहे. हे प्रतिनिधित्व सेन्सर्स, आयओटी (IoT) उपकरणे आणि इतर स्त्रोतांकडून गोळा केलेल्या रिअल-टाइम डेटासह सतत अपडेट केले जाते. साध्या 3D मॉडेलच्या विपरीत, डिजिटल ट्विन हे केवळ व्हिज्युअलायझेशनच्या पलीकडे जाऊन एक कार्यात्मक समतुल्य प्रदान करते, जे सिम्युलेशन, पूर्वानुमान आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी वापरले जाऊ शकते. याचा विचार एका डिजिटल आरशाप्रमाणे करा, जो त्याच्या भौतिक भागामध्ये होणाऱ्या बदलांना सतत प्रतिबिंबित करतो आणि त्यावर प्रतिक्रिया देतो.

डिजिटल ट्विनची मुख्य वैशिष्ट्ये:

डिजिटल ट्विन्सचा विकास

डिजिटल ट्विन्सची कल्पना पूर्णपणे नवीन नाही. १९७० च्या दशकात अपोलो १३ मोहिमेने अंतराळवीरांना सुरक्षितपणे घरी आणण्यासाठी सिम्युलेशन आणि प्रतिकृतींचा वापर केला होता, जो आधुनिक डिजिटल ट्विन तंत्रज्ञानाचा पूर्वसूचक होता. तथापि, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT), क्लाउड कॉम्प्युटिंग आणि प्रगत विश्लेषणाच्या आगमनाने अलिकडच्या वर्षांत डिजिटल ट्विन्सच्या घातांकीय वाढीला चालना दिली आहे.

"डिजिटल ट्विन" हा शब्द स्वतः डॉ. मायकेल ग्रीव्हज यांना दिला जातो, ज्यांनी २००२ मध्ये ही संकल्पना उत्पादन जीवनचक्र व्यवस्थापन (PLM) साधन म्हणून सादर केली. तेव्हापासून, तंत्रज्ञानामध्ये लक्षणीय प्रगती झाली आहे, जी खालील क्षेत्रांतील प्रगतीमुळे चालना मिळाली आहे:

डिजिटल ट्विन्स कसे कार्य करतात: एक टप्प्याटप्प्याने आढावा

डिजिटल ट्विन तयार करणे आणि त्याची देखभाल करणे यात अनेक महत्त्वाचे टप्पे आहेत:

  1. डेटा संपादन: सेन्सर्स, IoT उपकरणे, ऐतिहासिक नोंदी आणि मॅन्युअल इनपुटसह विविध स्त्रोतांकडून डेटा गोळा करणे. नेदरलँड्समधील पवनचक्कीचा विचार करा. सेन्सर्स सतत वाऱ्याचा वेग, टर्बाइन ब्लेडचा कोन, जनरेटरचे उत्पादन आणि तापमान यावर लक्ष ठेवतात. हा डेटा वायरलेस पद्धतीने प्रसारित केला जातो.
  2. डेटा एकत्रीकरण आणि प्रक्रिया: डेटा स्वच्छ करणे, रूपांतरित करणे आणि एकत्रित स्वरूपात आणणे. या टप्प्यात अनेकदा डेटा लेक्स आणि डेटा वेअरहाऊसचा वापर केला जातो. पवनचक्कीच्या उदाहरणात पुढे, कच्चा डेटा स्वच्छ केला जातो, अनावश्यक आवाज काढून टाकला जातो आणि प्रमाणित युनिट्समध्ये रूपांतरित केला जातो.
  3. मॉडेल निर्मिती: CAD मॉडेल, सिम्युलेशन सॉफ्टवेअर आणि इतर साधनांचा वापर करून भौतिक मालमत्तेचे आभासी प्रतिनिधित्व तयार करणे. पवनचक्कीचे एक अत्यंत तपशीलवार 3D मॉडेल, ज्यामध्ये अंतर्गत घटक आणि साहित्य समाविष्ट आहे, विशेष अभियांत्रिकी सॉफ्टवेअर वापरून तयार केले जाते.
  4. सिम्युलेशन आणि विश्लेषण: कार्यक्षमतेचा अंदाज घेण्यासाठी, संभाव्य समस्या ओळखण्यासाठी आणि ऑपरेशन्स ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी सिम्युलेशन चालवणे आणि डेटाचे विश्लेषण करणे. डिजिटल ट्विन विविध वाऱ्याच्या परिस्थितीत टर्बाइनच्या कामगिरीचे सिम्युलेशन करते, ऊर्जा उत्पादनाचा अंदाज घेते आणि ब्लेडवरील संभाव्य ताण असलेले बिंदू ओळखते.
  5. व्हिज्युअलायझेशन आणि देखरेख: डॅशबोर्ड, अहवाल आणि इतर व्हिज्युअलायझेशन साधनांचा वापर करून डेटा वापरकर्त्यासाठी अनुकूल स्वरूपात सादर करणे. नियंत्रण कक्षातील अभियंते परस्परसंवादी डॅशबोर्डद्वारे टर्बाइनच्या कामगिरीवर रिअल-टाइममध्ये लक्ष ठेवू शकतात, कोणत्याही विसंगती किंवा अंदाजित बिघाडांसाठी अलर्ट प्राप्त करतात.
  6. कृती आणि ऑप्टिमायझेशन: डिजिटल ट्विनमधून मिळालेल्या माहितीचा वापर करून माहितीपूर्ण निर्णय घेणे आणि ऑपरेशन्स ऑप्टिमाइझ करणे. सिम्युलेशनच्या परिणामांवर आधारित, अभियंते ऊर्जा ग्रहण वाढवण्यासाठी टर्बाइनच्या ब्लेडचा कोन समायोजित करतात किंवा अंदाजित बिघाड दूर करण्यासाठी देखभाल शेड्यूल करतात.

विविध उद्योगांमध्ये डिजिटल ट्विन्सचे फायदे

डिजिटल ट्विन्सचे फायदे दूरगामी आहेत आणि ते अनेक उद्योगांमध्ये पसरलेले आहेत. येथे काही प्रमुख फायदे आहेत:

उद्योगांनुसार डिजिटल ट्विनचे उपयोग

चला, जगभरातील विविध उद्योगांमध्ये डिजिटल ट्विन्स कसे वापरले जात आहेत याची काही विशिष्ट उदाहरणे पाहूया:

उत्पादन

उत्पादन क्षेत्रात, डिजिटल ट्विन्सचा उपयोग उत्पादन प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, गुणवत्ता नियंत्रण सुधारण्यासाठी आणि कचरा कमी करण्यासाठी केला जातो. उदाहरणार्थ, तैवानमधील एक सेमीकंडक्टर उत्पादक आपल्या फॅब्रिकेशन सुविधांच्या कार्याचे सिम्युलेशन करण्यासाठी, प्रक्रिया पॅरामीटर्स ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि दोष कमी करण्यासाठी डिजिटल ट्विन्सचा वापर करू शकतो.

आरोग्यसेवा

आरोग्यसेवेत, डिजिटल ट्विन्सचा उपयोग वैयक्तिकृत उपचारांसाठी, रुग्णांच्या परिणामांमध्ये सुधारणा करण्यासाठी आणि औषध शोधाला गती देण्यासाठी केला जातो. उदाहरणार्थ, युनायटेड स्टेट्समधील एक रुग्णालय रुग्णाच्या हृदयाची आभासी प्रतिकृती तयार करण्यासाठी, विविध उपचार पर्यायांचे सिम्युलेशन करण्यासाठी आणि सर्वोत्तम कृतीचा अंदाज घेण्यासाठी डिजिटल ट्विन्सचा वापर करू शकते.

एरोस्पेस

एरोस्पेसमध्ये, डिजिटल ट्विन्सचा उपयोग विमानांची रचना आणि चाचणी करण्यासाठी, कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि सुरक्षा सुधारण्यासाठी केला जातो. उदाहरणार्थ, यूकेमधील एक जेट इंजिन उत्पादक विविध परिस्थितीत आपल्या इंजिनच्या कार्याचे सिम्युलेशन करण्यासाठी, संभाव्य समस्या ओळखण्यासाठी आणि इंधन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी डिजिटल ट्विन्सचा वापर करू शकतो.

ऊर्जा

ऊर्जा क्षेत्रात, डिजिटल ट्विन्स ऊर्जा उत्पादन, वितरण आणि वापर ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी तैनात केले जातात. चिलीमधील एक सौर फार्म हवामानाच्या अंदाजावर आणि सूर्याच्या कोनावर आधारित सौर पॅनेलची स्थिती ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि ऊर्जा ग्रहण वाढवण्यासाठी डिजिटल ट्विनचा वापर करू शकतो.

स्मार्ट सिटी

डिजिटल ट्विन्स हे स्मार्ट शहरांच्या विकासासाठी अविभाज्य आहेत, ज्यामुळे शहर नियोजकांना शहराच्या कामकाजाचे सिम्युलेशन आणि ऑप्टिमायझेशन करता येते. दक्षिण कोरियामधील एक शहर सरकार वाहतुकीच्या प्रवाहाचे सिम्युलेशन करण्यासाठी, सार्वजनिक वाहतूक मार्ग ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि आपत्कालीन प्रतिसाद वेळ सुधारण्यासाठी डिजिटल ट्विनचा वापर करू शकते.

बांधकाम

बांधकाम उद्योग प्रकल्प नियोजन, अंमलबजावणी आणि व्यवस्थापन सुधारण्यासाठी डिजिटल ट्विन्सचा लाभ घेतो. दुबईमधील एक बांधकाम फर्म गगनचुंबी इमारतीच्या बांधकामाच्या प्रगतीचे व्हिज्युअलायझेशन करण्यासाठी, इमारतीच्या घटकांमधील संभाव्य संघर्ष ओळखण्यासाठी आणि संसाधन वाटप ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी डिजिटल ट्विनचा वापर करू शकते.

डिजिटल ट्विन्स लागू करताना आव्हाने आणि विचार

डिजिटल ट्विन्स महत्त्वपूर्ण फायदे देत असले तरी, त्यांना लागू करताना विचारात घेण्यासारखी आव्हाने देखील आहेत:

डिजिटल ट्विन्सचे भविष्य

डिजिटल ट्विन्सचे भविष्य उज्ज्वल आहे, तंत्रज्ञानातील प्रगती आणि उद्योगांमध्ये वाढत्या अवलंबामुळे. येथे काही प्रमुख ट्रेंड आहेत ज्यांवर लक्ष ठेवले पाहिजे:

डिजिटल ट्विन्ससह प्रारंभ करणे

आपण आपल्या संस्थेसाठी डिजिटल ट्विन्सच्या संभाव्यतेचा शोध घेण्यास इच्छुक असल्यास, आपण घेऊ शकता अशी काही प्रारंभिक पावले येथे आहेत:

निष्कर्ष

डिजिटल ट्विन्स जगभरातील उद्योगांमध्ये क्रांती घडवत आहेत, ऑप्टिमायझेशन, नवनिर्माण आणि खर्च कपातीसाठी अभूतपूर्व संधी देत आहेत. भौतिक मालमत्ता आणि प्रणालींच्या आभासी प्रतिकृती तयार करून, संस्था मौल्यवान माहिती मिळवू शकतात, कार्यक्षमतेचा अंदाज घेऊ शकतात आणि डेटा-आधारित निर्णय घेऊ शकतात. जरी विचारात घेण्यासारखी आव्हाने असली तरी, डिजिटल ट्विन्सचे फायदे निर्विवाद आहेत आणि येत्या काही वर्षांत त्यांचा अवलंब केवळ वेगवान होणार आहे. जसजसे तंत्रज्ञान विकसित होईल, तसतसे डिजिटल ट्विन्स अधिक शक्तिशाली आणि प्रवेशयोग्य बनतील, ज्यामुळे आपण आपल्या सभोवतालच्या जगाची रचना, निर्मिती, संचालन आणि देखभाल करण्याच्या पद्धतीत बदल घडेल.