利用者:Irgenwodubist/Digital twin

デジタルツイン はデジタルレプリカの物理的資産（物理ツイン)のプロセス、人、場所、システムとのできる幅広い用途にお答えしておりまする。 デジタル表現のどの要素の動態がどのように身につけ のインターネット デバイスが動作し、生命のライフサイクルします。 定義のデジタルツインに用いられている技術の以前の研究重視の二つの重要な特性です。 まず、各定義重視の間の接続には、物理モデルに対応する仮想モデルです。 第二に、この接続が確立される発生のリアルタイムデータのセンサーを用います。さまざまな目的で使用できる物理的資産（物理的な双子）、プロセス、人、場所、システム、およびデバイスのデジタル複製を指します。[1] デジタル表現は、物事デバイスのインターネットがどのように動作し、ライフサイクルを通して存続するかの要素とダイナミクスの両方を提供します。[2] 先行研究で用いられているデジタルツイン技術の定義は、2つの重要な特徴を強調している。まず、各定義は、物理モデルと対応する仮想モデルとの間の接続を強調する。第2に、この接続は、センサを用いてリアルタイムデータを生成することによって確立される。

定義のデジタル双子の使用文献

定義	著者
"デジタルツインの統合マルチフィジックス、マルチスケールでは、確率論的シミュレーションとして活用できるので、車両またはシステムの利用物理モデルのセンサーの更新-艦隊の歴史等 ミラーの生活それに対応する飛行ツイン"	Glaessgen&Stargel,(2012)
"結合モデルの実機動作する、クラウドプラットフォームおよび健康状態を模擬するシミュレーションとの統合的知識の両方からのデータ駆動の解析アルゴリズムなどのその他の物理の知識"	李Lapiraは、Bagheri、花王(2013)
"デジタルツインは実際のマッピングの全ての部品、製品ライフサイクルにおける使用物理データ、バーチャルデータとの相互作用データとして"	Taoは、Suiが、劉Qi Zhang,曲,Guo,Lu&Nee,(2018年)
"解を表現した物理オブジェクトまたはシステムの全ライフサイクルを通じてリアルタイムでデータを把握できるよう、学習、推論"	ボルトンは、McColl-ケネディチェンには、ザンクトガレンでは、Orsingherは、Witell&ザキは、(2018年)
"デジタルコピーの物理システムをリアルタイム最適化システム"	Söderberg,Wärmefjord,カールソン,J.S.,&Lindkvist,L.(2017)
"デジタルツインはリアルタイムデジタルレプリカの物理デバイス"	Bacchiega(2017)

デジタル双子を 人工知能は、 機械学習 および ソフトウェア分析 と 空間ネットワーク のグラフ を手に入れましょうデジタル シス モデルの更新や変更のとしてその物理的側に変更します。 デジタルツインを継続的に学習し、更新そのものから、複数のソースを表すためにリアルタイム状況、作業状況や位置します。 この学習システムを学習からも、 センサ データをお伝えする様々な経営状態から人間など各分野の専門家による技術者と深く関連する業界 のドメイン知識、その他の類似の機械、その他の船隊機による大規模システムと環境協力をお願いすることがあります。 デジタルツインのものを統合した歴史的データから過去機の利用率をデジタルモデルです。

さまざまな産業分野では、twinsに使用されている最適な運用-保守の物的資産は、システムと製造を行っています。 この造形技術の産業用の"モノのインターネットが物理的にオブジェクトを生との交流その他の機械と人ます。 のコンテキストインターネットのものともとして"cyberobjects"、"デジタル-アバター"です。

例

の一例として、デジタル双子の使用を最適化機器のメンテナンスに発電機器などの発電タービン、ジェットエンジンや機関車です。

Another example of digital twins is the use of 3D modeling to create digital companions for the physical objects. It can be used to view the status of the actual physical object, which provides a way to project physical objects into the digital world. For example, when sensors collect data from a connected device, the sensor data can be used to update a "digital twin" copy of the device's state in real time. The term "device shadow" is also used for the concept of a digital twin. The digital twin is meant to be an up-to-date and accurate copy of the physical object's properties and states, including shape, position, gesture, status and motion.

デジタルツインを用いてもよいとされています。 監視し、 診断 および prognostics 最適な資産パフォーマンス、利用します。 この分野では、感覚のデータを組み合わせることができ過去のデータは、人間のノウハウや 艦隊 やシミュレーション学習の向上と成果のprognosticsます。 そのため、複雑な prognostics 、 知的維持管理システムの プラットフォームでのインプットデジタル双子のサプライチェーンのなかで多様な問題の改善 生産性です。

産業応用例:

• 航空機エンジン
• 風力タービン
• 大型構造物などの洋上プラットフォーム、オフショア船舶などです。
• 空調 制御システム
• 機関車
• 建物
• 光熱費 (電気、ガス、水道、排水ネットワーク)

製造業

体の製造物を仮想化ととして表されるデジタルツインモデル(アバター）をシームレスと一貫性やサイバー空間です。 的なツインモデルとの互恵的です。

産業レベルの動力学

デジタルツインは攪乱は、製品の全ライフサイクルマネジメント（PLM）の製造からサービスや業務です。 今日では、PLMは非常に時間のかかる効率性、製造、インテリジェンス、サービス段階で、かつ持続可能な製品設計を行います。 デジタル-ツインが合併し、製品の物理的-仮想空間です。 また、デジタル-ツインが期待できるデジタルフットプリントのすべての製品は、設計から開発全体での製品ライフサイクルします。 具体的には、産業の高い乱によるデジタル双子は産業と製造業としての重要な要素です。 また、製造工程におけるデジタルツインは仮想のレプリカは、近時に発生します。 数千のセンサーされているのが全体の製造工程のすべてのデータを収集から異なる寸法などの環境条件行動特性の機作を行っています。 すべてのデータを継続的にコミュニケーションで収集したデジタルツインです。

により、モノのインターネット、デジタル双子となっております手頃な価格のものの製造業です。 海外生産拠点に技術者を配置し、実使用の製品が実質的になるように設計されているデジタルツインです。 先端の製品と資産維持管理内のとあのデジタルツインの本当のこと"を実時間力します。

デジタル双子の提供大量のビジネスの可能性を予測することを通じて将来の代わりに分析し、過去の製造工程です。 の表現の現実を作成したデジタルtwinsできるメーカーの進化に向けての事前的な事業運営を図ってまいります。 "ものづくりの未来"をドライブは、下記に示す四つの側面のモジュール性、自主性、接続性、デジタルツインです。 として多くのデジタル化の段階、製造工程の機会を始め、より高い生産性です。 この開始し、モジュラー性と意識を高めるために、実効性の生産体制を確立しました。 また、自立可能にする生産システムへの対応想定外のイベントを効率的かつ知的です。 最後に、接続のようなモノのインターネットには閉館のデジタル化ループでは、それを次のサイクル製品設計の推進のために最適化されました。 この増加お客様の満足度とロイヤリティー製品ができる問題ない。 さらに、保管及び計算コストがかつてのようなものデジタル双子の使用が拡大しています。

企業レベルの動力学

がより具体的には、企業レベルは、複数の既存の企業に出資デジタルツインの増加効果がある。 これらの企業は 一般の電気は、北極海風、機械ソリューションズ株式会社

まずは、一般電システムデジタルツインズ-このソフトウェアの管理とデータの分析から の風力タービンは、 石油掘 、 航空機 が作られます。 システム用航空機を収集し、エンジンは、すべてのデータのフライトとロンドンとパリがあります。 のデータを転送するデータセンターを生成する実時間デジタルツインのエンジンです。 このように、一般電機を検出できる潜在欠陥または断層での飛行になります。 そのため、一部のエンジンが故障では、人事を担当するメンテナンスの交換部品の準備、空港の航空機ます。

Secondly, Arctic Wind, a firm that owns and operates multiple wind power plants in Norway, wanted a solution to keep track of the health of their wind turbines they produce. These turbines are costly, and all parts require constant monitoring. The maintenance of these turbines is challenging because of long periods of darkness and low temperatures. To find a solution against the elements, they have installed sensors on all their wind turbines and the data that comes from these sensors is transported over 1,000 miles away to the office. This provides the digital twin real-time data of the wind turbines, therefore employees are able to visualize any problems as they happen. In addition, the digital twin provides the firm with future prognoses, so they can run simulations of how the turbines will perform under different extreme circumstances. In this way, Arctic Wind knows if they have to shut down operations during an extreme storm or not.

Lastly, Mechanical Solutions Inc. (MSI), a company which specializes in turbomachines, used Siemens STAR-CMM+ software. This software enables product development organizations to make use of a digital twin. MSI successfully implemented this software in their process chain as a troubleshooting and design tool. This enabled the cost-efficient engineering process to solve very complex problems, they could not have solved without the digital twin.

組み込みデジタルツイン

るということを思い出しの定義のデジタルツインはリアルタイムデジタルレプリカの物理デバイスは、メーカーの埋め込みをデジタルツインにそのデバイスです。 例di I.R.S.エスアールエルではこの技術を用いることに空調分野です。 実績のある優位性の改善品質の早期の故障検出によりフィードバック製品の使用製品のデザイナーです。

Healthcare is recognized as an industry being disrupted by the digital twin technology. The concept of digital twin in the healthcare industry was originally proposed and first used in product or equipment prognostics. With a digital twin, lives can be improved in terms of medical health, sports and education by implying healthcare in a more data-driven way. The availability of technologies makes it possible to build personalized models for patients, continuously adjustable based on tracked health and lifestyle parameters. This can ultimately lead to a virtual patient, with detailed description of the healthy state of an individual patient and not only on previous records. Furthermore, the digital twin enables individual's records to be compared to the population in order to easier find patterns with great detail. The biggest benefit of the digital twin on the healthcare industry is the fact that healthcare can be tailored to anticipate on the responses of individual patients. Digital twins will not only lead to better resolutions when defining the health of an individual patient but also change the expected image of a healthy patient. Previously, ‘healthy’ was seen as the absence of disease indications. Now, ‘healthy’ patients can be compared to the rest of the population in order to really define healthy. However, the emergence of the digital twin in healthcare also brings some downsides. The digital twin may lead to inequality, as the technology might not be accessible for everyone by widening the gap between the rich and poor. Furthermore, the digital twin will identify patterns in a population which may lead to discrimination.

見より具体的には、企業レベルは、複数の既存企業の投資や開発のヘルスケア-ソリューションのデジタルツインです。 まず、フィリップスち出したデジタル版です。 デジタル双子の提供な機会トラックの状況を物理システムや装置に組み込んご自身の健康管理による追跡状況を作成し、行動力のある予防の代わりに反応します。

Secondly, ‘The Living Heart”, a collaboration between Stanford University and HPE where multi-scale 3D models of the heart were created to monitor circulation and to virtually test medications, which are still in development in order to ultimately prevent harmful side effects. Lastly, Siemens has developed a similar digital health twin. By making use of artificial intelligence, doctors can make more precise diagnoses.

コスト開発のデジタルツインにとってかなり大きな投資です。 これにより、今だ現役の企業に資源を開発します。 しかし、クラウドプラットフォームとモジュール組織である可能性がより小さな組織に貢献するモジュールです。 その一つの組織はSim&治、業における患者のベースシミュレーションモデルの治療に動脈瘤ます。 この処理できる予測の展開医療機器です。 製品のSim&サイズはインプラント表層に使用したアプリケーションで癒して患者の神経血管疾患などの動脈瘤ます。

自動車産業

産業レベルの動力学

他の業界は崩壊によるデジタルツイン技術は、自動車産業です。 デジタル双子の自動車産業の実施による既存データを利用のためのプロセスの削減の限界費用です。 現在、自動車のデザイナーの拡大は、既存の物理的重要性を組み込むソフトウェアベースデジタルの力がある。 具体例をデジタルツイン技術は、自動車業界では自動車技術用デジタルツイン技術と組み合わせの分析ツールを解析するためにはどのように特定の車で駆動します。 そうすることを提案することができ取り入れ新しい特徴の車を軽減することができる事故発生のしたではできないような短時間フレーム

Firm-level Dynamics (Volkswagen & Tesla)

の既存の自動車企業の考え方が取り入れられているんだデジタルツイン技術をビジネスプロセスでフォルクスワーゲンします。 この技術を利用することであるとしてバーチャル-インスティテュートツイン"にいて、フォルクスワーゲンをデジタル3Dプロトタイプの異なるカーモデルなどのゴルフがあります。 前シリーズセンター Wolfsburgの専任部門のバーチャル試作チームは、もとのデジタル表現の自動車に使用されるから組み立てのライフサイクル全体にわたって車です。 デジタル双子の生産プロセス開発の自動車が提供することにより、従業員は世界中の詳細を、リアルタイムデータのモデルです。 Leingangのリーダーの仮想試作チームとしてどのように実施のデジタル双子をフォルクスワーゲンの最適化製品のライフサイクル管理します。 "我々の作業を人のデザイン、品質保証体工、組立まで行なっています。 (します。ます。ます。)このデジタルツインの可能性が当社の同僚と知り早くようにする必要に取り付ける際は特定のコンポーネントです。"ます。 他の革新的な部Wolfsburgフォルクスワーゲンの仮想工学研究室のさらなる発展と利用のデジタル表現とデジタルツールと組み合わせた拡張現実です。 ここではMicrosoft Hololensできる技術者やデザイナーの表示-変更-デジタル当店の商品在庫は実店舗と共通の支援によるその他の技術などのジェスチャコントロール、音声コマンドです。

とは違いは既存の自動車産された包装のデジタル技術を伝統的な製品の数年、比較的新しいプレイヤーテスラに関わってきた(デジタル)の革新で、これらの産業界からの市場に参入します。 ほかに刺激的なスイッチの採用、電気自動車の主流テスラは革新的な車の実施によりソフトウェア-ツールの物品を含むデジタルツイン技術です。 テスラを作成し、デジタルツイン毎に電気自動車も製造業の企業一定のストリームのデータから、車両の製造工場とその逆に、テスラの信頼性を向上させるために車を予測し、どのようなメンテナンスにより、距離です。 デジタルの自然をテスラ-車可能にする会社を解決するもメンテナンスの問題を遠隔による受信データのデジタルツインなので、例えば、"もしドライバーがガタにフィードバックで指定することができるソフトウェアをダウンロードするポートの水のドア"です。 テスラの発展と最新のソフトウェアおよびその他のデジタル技術を維持するためには、その支援にも力を注いでいますの成功のイノベーターです。

比較する戦略のこれら二つの有名自動車企業は、このフォルクスワーゲンを実施してデジタルツイン技術として攻撃的反応テスラの革新的なアプローチには、自動車産業となります。 に移行することで、新しい技術フォルクスワーゲンを図ることを好む"にチャレンジ"は、フレームこの脅威と機会の創出、新しい専門部門のための仮想試作によって逃げるいずれかの新しい市場はニッチです。

の特性をデジタルツイン技術

にTuertscher(2018年）、デジタル技術としての特性との区別その他の技術です。 これらの特性は、一定の結果をもたらす。 デジタル双子を持つこれらの特性、すなわち連結性、均質化、reprogrammable、スマートし、モジュール、予期しなかったデジタルパターンを決めていきます。

接続性

最大の特徴は、デジタルツイン技術を接続します。 最近の発展の"モノのインターネット"(IoT)を組み合わせながら数多くの新しい技術です。 の開発IoTも組み合わせながら、開発のデジタルツイン技術です。 この技術は多くの特性が類似の性質のIoTと、その結合です。 第一に、やはり技術により接続の心霊コンポーネントのデジタルタです。 のデジタル双子はこの接続なので、デジタルツイン技術は存在しない。 のように、前節で説明したが、この接続が作成されたセンサーの製品を通じて得たデータを伝えるこのデータを統合技術です。 この他にも明らかな接続は、デジタルツイン技術により増加しの接続性と、組織、製品、およびお客様です。 たとえば、ネットワークとのパートナーサプライチェーンを増すことができるよう可能なメンバーのサプライチェーンマネジメントにチェックデジタルツインの製品又は資産となります。 これらのパートナーでチェックの状況を本製品だけでチェックデジタルツインです。

また、接続性のお客様を増すことができるので、たとえば、組織を製造するエンジンそのお客様はチェックすることができるデジタルツインのエンジンもしくずしも一致するものではない適切に保守お客様が必要です。 この最後の例は、例の結果、接続性の技術であるというservitizationます。

Servitizationは、組織の付加価値をコア企業の提供を通じてサービスです。 の場合の例のエンジンの製造、エンジンは、コアの提供この組織は、その付加価値を提供するサービスのチェックのエンジンの提供に維持します。

均質化

デジタル双子化できるのが特徴として、デジタル技術の両方の結果、非常に均質化のデータです。 この情報またはコンテンツで保存および送信のデジタル形式で利用することができます仮想的に表現し、製品の形でデジタルツイン）とデカップリングの情報からその物理的形式ます。 そのため、均質化のデータとのデカップリングの情報から物理的な知して、デジタル双子に存在します。 しかし、デジタルツインズもますます情報物理的な製品を保存するデジタルな分割型から製品そのものです。

データとしてはますますデジタル化でき、転送、保存および計算の高速かつ低コストな方法です。 によるムーアの法則は、計算能力は今後も飛躍的に増加し、コストの計算が大幅に減少する。 このことは、その低下の効果が期待される限界コスト開発のデジタル双子で比較的お安くステムの予測、問題解決をバーチャル表現ではなくテスト物理モデルを待つという物理的な製品を打ち破る前に介入します。

の他の均質化とデカップリングの情報は、ユーザー体験が収束します。 としての情報から物理オブジェクトデジタル化は、単一の案件で複数の新しいaffordancesます。 デジタルツイン技術ができる詳細な情報物理的なオブジェクト有意義な時間を過ごすことができ、より多くの剤形による物理的な場所や時間です。 彼の白書のデジタルツイン技術、製造業はマイケル-パイ博士Grieves 注記につきましては下記の影響の均質化によるデジタル双子:

"過去には、工場経営者がその事務所一望でき、工場のっとって何が起きているの工場です。 デジタルツインの工場長が、皆様に伴う工場生産できる仮想のウィンドウは単一工場で工場は全てのものです。 (Grieves,2014,p. 5)

Reprogrammability、スマート

大きな特徴は、デジタルツイン技術reprogrammableます。 また、上述した以外にも、デジタル-ツインが可能に遠隔の調整を通じて、デジタルコンポーネントのツインです。 できる物理的な製品をreprogrammableある。 また、デジタルツインはもreprogrammable自動で行う。 を通じて、センサーの身体製品人工知能技術の予測分析、デジタルツインズ調整ができる自分を自動的にめましょう体の製品、仕事とが可能です。 こreprogrammable自然の登場機能します。 した場合に引き付けて言うならば、エンジン、デジタル双用に関する情報を収集するためのエンジンのパフォーマンスに必要な場合には調整し、エンジンを新しい製品のタイプ:コンポーネントです。 また、servitizationでの結果としてreprogrammableがとても好きになります。 製造業に対し責任を負える方に限りを観察するデジタルツインなので、調整やリプログラミングのデジタル-ツインが必要で提供することもあるかもしれないサービスです。

デジタル跡

もう一つの特徴が観察できるので、このデジタルツイン技術を離デジタルパターンを決めていきます。 これらの痕跡を利用できる技術者たとえば、機械が誤動作に戻り、チェックの痕跡をデジタルツインは、診断の問題が発生しました。 これらの診断でき、今後も使用するリーディングカンパニー機械向上のためのデザインでも同様の不具合が発生しますが、今後ます。

モジュール性

最終的特性と定義し、特徴的なモジュール化します。 モジュール性に特に重要なものは、製造業です。 という意味におい製造業では、モジュール化できるとともに、デザインのカスタマイズ製品の生産モジュールです。 追加モジュール化のモデルは、メーカーのゲインの調節のためにモデル機です。 デジタルツイン技術をメーカーの機械に使用されると通知可能な領域の改善の機械です。 これらの機械はモジュール用デジタルツイン技術、メーカーである部品の機械が発揮およびこれらに代わり嵌合部品の製造プロセスの改良ます。

今後の方向性のための新たなプレイヤー

この技術のデジタルツインを作成し複数の機会のための新たなプレイヤーしたい≪この新興市場です。 この技術は，持ち込むことのできより運営の枠組みは、或ることができる機会をすることにあります。 以下の部分について議論しま二つの起みを開拓する機会が生まれるこの新しい技術です。

課題が生じたデジタルツインはどのように、企業が実施す技術を容易にし、さらにこの企業は投資レガシーシステムです。 一部の問題は人の運用管理をデジタルツインすか？ してきていることを保証することデジタルツインと通信を行い、既存のERPソフトウェアおよびその他の用途ですか？ 例えば、泳ぎの請求、その技術(EDX)focussesにこれらの課題を克服することがより多くのデータをデジタルツインから学ぶことのできる現実の世界です。 さらに、遊泳は我が実施に技術を必要としない新しいインフラおよび社内の必要がない新しい技術です。 泳ぐように作成して解決されたい会社様な資源をデジタル-ツインがEDXです。 とは異なり、大きなプレーヤーとしてのMicrosoft、Dell、Google者のベンダーの生態系、EDXの一部ではなくなるわけで、プラットフォームは、き意見を表明するものではなく、不利益のために泳ぎます。

別の機会には利用される新たなプレイヤーの削減のリスクに伴うコストとスケジュールに超過、業界の主なプロジェクトです。 をデジタルツインの建設現場では、VEERUMをプロジェクトチームがより確実により次のことが明らかになったデザインや建設のプロジェクトです。 VEERUMをプロジェクトチームの進捗を確認する建築物の建築等に関する携帯サイトです。 これは仮想の現場かを予測することができ課題解決の仮想環境で実際に起こる世界です。 これらの問題が指摘する前に実際に起こり、多額の費用における問題点の予定を超過を未然に防ぐことができると考えます。

最後に、デジタルツインでも使用できる最適な都市の持続可能性を取り込むことにより、時間的-空間的意味を持つ。 チャージすることができる仮想プの都市は、デジタルツインで市内事業者の開発は、これまでとは違う戦略に基づ問題への対処を事前に実施により最適な溶液とする。 複数の都市シンガポールをはじめとするとジャイプールは既に実施しているデジタルツインです。 しかし、その多くの都市で行っているこの技術は、今後ます。

関連技術

• 有限要素法
• 離散事象シミュレーショ
• モノのインターネット
• Industry4.0
• 健康および利用の監視システム
• 総合車両の健康管理
• デジタルの職場

参考文献

[[Category:拡張現実]]