डिजिटल ट्विन्स: यह क्या है और यह कैसे काम करता है

डिजिटल ट्विन एक भौतिक वस्तु का एक आभासी मॉडल है जिसका उपयोग अक्सर भौतिक वस्तु के सिमुलेशन, परीक्षण और निगरानी के लिए किया जाता है।

वे बड़ी मशीनों, जेट इंजनों, स्मार्ट शहरों और उपयोगिता प्रतिष्ठानों जैसी जटिल परियोजनाओं की कल्पना करना आसान बनाते हैं।

डिजिटल जुड़वाँ गैर-मौजूद वस्तुओं के लिए भी मौजूद हो सकते हैं - ऐसी स्थिति में उनका उपयोग ऐसी वस्तु की योजना और विकास के लिए किया जाता है।

इस ब्लॉग डिजिटल जुड़वाँ के बारे में आपको जो कुछ भी जानना चाहिए, उसका विवरण और यह देखने के लिए कि क्या यह आपके अगले लाभ के लिए हो सकता है परियोजना.

डिजिटल जुड़वाँ के लक्षण

डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकियां विशिष्ट विशेषताओं के साथ खुद को अन्य प्रौद्योगिकियों से अलग करती हैं और इनमें शामिल हैं:

• प्रतिरूपकता: डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकियां अक्सर कई घटकों वाली एक मशीन बनाने के लिए मॉड्यूलर डिजाइन दृष्टिकोण लागू करती हैं। यह दृष्टिकोण उन विशिष्ट घटकों की पहचान करना आसान बनाता है जिन्हें वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए बदला जा सकता है, बेहतर बनाया जा सकता है या कुछ तरीकों से बदला जा सकता है।
• कनेक्टिविटी: डिजिटल ट्विन्स भी कनेक्टिविटी पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं और यह आमतौर पर IoT उपकरणों के माध्यम से कनेक्टेड सेंसर द्वारा हासिल किया जाता है। यह कनेक्टिविटी डिजिटल और भौतिक जुड़वाँ के बीच संचार को सक्षम करने के लिए दोनों तरीकों से जाती है।
• स्मार्ट और पुनः प्रोग्राम करने योग्य: डिजिटल ट्विन सिस्टम इस मायने में स्मार्ट हैं कि आप विभिन्न मापदंडों में बदलाव कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, IoT सेंसर से मिली जानकारी, डिजिटल ट्विन को कुछ मापदंडों को समायोजित करने का कारण बन सकती है, और समान रूप से खुद को समायोजित करने के लिए इन नई सेटिंग्स को भौतिक ट्विन पर भेज सकती है।
• एकरूपता: होमोजिनाइजेशन से तात्पर्य भौतिक मशीन से सभी डेटा और इनपुट को एक सरल, डिजिटल प्रारूप में सुव्यवस्थित करना है जो अन्य उपयोगकर्ताओं, सिस्टम या टीम के सदस्यों के साथ साझा करना आसान बनाता है।
• डिजिटल ट्रेस बनाना: डिजिटल जुड़वाँ ऐसे निशान भी छोड़ते हैं जो मशीन की स्थिति को रिवाइंड करना आसान बनाते हैं, उदाहरण के लिए, खराबी आने से पहले की स्थिति में। इस प्रकार, समस्याओं का निदान करना आसान हो जाता है।

डिजिटल जुड़वां कैसे काम करते हैं

डिजिटल ट्विन्स की कार्यक्षमता की प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है। यहां मूल 3-चरणीय प्रक्रिया है.

1. शारीरिक जुड़वां

सबसे पहले, भौतिक वस्तु या मशीन है, जो V8 आंतरिक दहन इंजन से लेकर टर्बो-फैन जेट इंजन, किसी कारखाने में असेंबली लाइन या संपूर्ण आपूर्ति श्रृंखला तक कुछ भी हो सकती है। एक भौतिक जुड़वां सेंसर से सुसज्जित है जो सभी प्रकार के डेटा को इकट्ठा करता है और उससे उसके आभासी जुड़वां तक ​​संचारित करता है। इन डेटा में तापमान, प्रति मिनट घुमाव, दबाव, शोर स्तर, कंपन आदि शामिल हो सकते हैं।

2. डिजिटल ट्विन

कंप्यूटर की दुनिया में, वर्चुअल सिमुलेशन के लिए भौतिक जुड़वां का एक संबंधित वर्चुअल मॉडल बनाया जाता है। यह वर्चुअल मॉडल आवश्यकतानुसार सरल या जटिल हो सकता है। यह सरल ग्राफिक अभ्यावेदन का उपयोग कर सकता है या भौतिक या इंजीनियरिंग सिद्धांतों के साथ अधिक जटिल ग्राफिक्स को नियोजित कर सकता है जो इसे अपने भौतिक जुड़वां की अधिक प्रामाणिक रूप से नकल करने में सक्षम बनाता है। 

3. डेटा कनेक्शन

सिस्टम तभी पूर्ण होता है जब सेंसर से लाइव डेटा को वास्तविक समय फीडबैक लूप बनाने के लिए डिजिटल ट्विन में फीड किया जाता है, जहां भौतिक ट्विन अपने डिजिटल समकक्ष को प्रभावित करता है, और डिजिटल ट्विन, बदले में, भौतिक प्रदर्शन की निगरानी भी कर सकता है। सिमुलेशन चलाएं, भौतिक जुड़वां में परिवर्तन करें, या काम के लिए कर्मियों को प्रशिक्षित करने के लिए उपयोग किया जाए।

डिजिटल जुड़वाँ के लाभ

डिजिटल ट्विन्स के कई फायदे हैं और यहां कुछ हैं:

• प्रागाक्ति रख - रखाव: उपकरण और उसके प्रदर्शन की लगातार निगरानी करके, डिजिटल ट्विन्स पूर्वानुमानित रखरखाव को सक्षम करते हैं और महंगे उपकरण विफलताओं और अनियोजित डाउनटाइम को रोकने में मदद कर सकते हैं।
• बेहतर परिचालन क्षमता: वास्तविक समय के आंकड़ों के आधार पर प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने और संसाधनों को इष्टतम रूप से आवंटित करने के लिए अंतर्दृष्टि प्रदान करके, डिजिटल जुड़वाँ भी महत्वपूर्ण परिणाम दे सकते हैं उत्पादकता लाभ।
• उन्नत सुरक्षा एवं जोखिम प्रबंधन: संभावित खतरों की पहचान करने और उचित कदम उठाने के लिए खतरनाक परिदृश्यों को डिजिटल ट्विन के साथ अनुकरण किया जा सकता है।
• नवाचार एवं उत्पाद विकास: डिजिटल जुड़वाँ भौतिक उत्पादन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले विचारों के परीक्षण और शोधन के लिए एक आभासी वातावरण प्रदान करके नवाचार को सुविधाजनक बनाने में मदद कर सकते हैं। इससे नवाचार और उत्पाद विकास प्रक्रिया में तेजी आ सकती है, जिससे उत्पादों को तेजी से बाजार में लाने में मदद मिलेगी।
• बेहतर निर्णय लेना: डिजिटल जुड़वाँ भौतिक प्रणालियों की स्थिति और प्रदर्शन में वास्तविक समय, डेटा-संचालित अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। यह जानकारी निर्णय निर्माताओं को सूचित विकल्प चुनने, अपने सिस्टम की प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने और अप्रत्याशित परिस्थितियों पर अधिक आसानी से प्रतिक्रिया करने के लिए सशक्त बना सकती है।
• लागत बचत: डिजिटल जुड़वाँ पूर्वानुमानित रखरखाव, प्रक्रिया अनुकूलन और बेहतर समग्र संसाधन प्रबंधन के माध्यम से किसी संगठन में लागत बचत में योगदान कर सकते हैं।

डिजिटल ट्विन्स के प्रकार

उनके अनुप्रयोग या दायरे के आधार पर डिजिटल जुड़वाँ विभिन्न प्रकार के होते हैं। यहाँ प्रमुख हैं:

• घटक जुड़वां: इसे पार्ट्स ट्विन भी कहा जाता है, यह एक डिजिटल ट्विन है जो सिस्टम के सबसे छोटे तत्व से मेल खाता है। एक उदाहरण 6-सिलेंडर इंजन से एकल पिस्टन है। घटक जुड़वाँ कंपन और तापमान जैसे विशिष्ट मापदंडों की निगरानी कर सकते हैं।
• उत्पाद जुड़वां: एक उत्पाद या परिसंपत्ति जुड़वाँ आमतौर पर इस मॉडल को उच्च जटिलता के साथ प्राप्त करने के लिए कई घटक जुड़वाँ को जोड़ता है। उत्पाद जुड़वाँ आमतौर पर भौतिक उत्पादों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे कि एक इंजन, एक वेंटिलेटर, इत्यादि।
• प्रक्रिया जुड़वां: किसी सिस्टम के भीतर संचालन या वर्कफ़्लो को मॉडल और अनुकरण करने के लिए उपयोग किया जाता है। विनिर्माण और आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं को अनुकूलित या मॉनिटर करने के लिए प्रोसेस ट्विन्स को लागू किया जा सकता है।
• सिस्टम जुड़वां: एक इकाई के रूप में विभिन्न आभासी मॉडलों की बातचीत का विश्लेषण या अनुकरण करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक जटिल प्रणाली बनाने के लिए कई प्रक्रियाओं या उत्पाद जुड़वाँ को जोड़ती है।

उद्योगों में आवेदन

कंपनियां दुनिया भर के विभिन्न उद्योगों में डिजिटल ट्विन तकनीकों को लागू कर रही हैं। इनमें से कुछ प्रमुख अनुप्रयोग यहां दिए गए हैं:

• विनिर्माण: डिजिटल ट्विन्स कारखानों में उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित करने में मदद करते हैं और इस तरह डाउनटाइम को कम करते हैं, उपकरण स्वास्थ्य की निगरानी करते हैं और कंपनी की समग्र परिचालन दक्षता को बढ़ाते हैं।
• एयरोस्पेस: एयरोस्पेस निर्माता विमान घटक डिजाइन और परीक्षण के लिए डिजिटल ट्विन्स का उपयोग करते हैं। अन्य लोग इसका उपयोग वास्तविक समय की निगरानी के लिए करते हैं, जैसे कि रोल्स-रॉयस अपने इंजनों के साथ करता है।
• स्मार्ट सिटीज: स्मार्ट शहर यातायात अनुकूलन, ऊर्जा निगरानी, ​​​​प्रबंधन और विभिन्न सूचित निर्णय लेने में डिजिटल ट्विन्स को नियोजित कर रहे हैं जिससे शहर के निवासियों को लाभ होगा।
• ऊर्जा और उपयोगिताएँ: डिजिटल ट्विन तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा, पावर ग्रिड और ऊर्जा प्रणालियों के किसी भी जटिल मिश्रण के प्रबंधन में मदद करती है। वे संसाधन आवंटन अनुकूलन, ऊर्जा मांग की भविष्यवाणी आदि में मदद कर सकते हैं।
• निर्माण: डिजिटल जुड़वाँ आर्किटेक्ट और इंजीनियरों को जमीन पर उतरने से पहले विभिन्न विकल्पों की कल्पना और अनुकरण करने की अनुमति दे रहे हैं। साथ ही, वे निर्माण के बाद किसी इमारत की निगरानी भी कर सकते हैं।
• आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन: जटिल आपूर्ति श्रृंखलाएं वास्तविक समय में वस्तुओं और सामग्रियों को ट्रैक करने, परिवहन मार्गों को अनुकूलित करने, संभावित देरी की पहचान करने और आपूर्ति श्रृंखला की समग्र दक्षता में सुधार करने के लिए डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग कर सकती हैं।
• उत्पाद विकास: डिजिटल ट्विन्स का उपयोग नए उत्पादों को बाजार में लाने से पहले वस्तुतः परीक्षण और परिष्कृत करने में किया जा सकता है, जिससे विकास लागत कम हो जाती है।

उदाहरण अनुप्रयोग

यहां उन विभिन्न तरीकों के कुछ यादगार उदाहरण दिए गए हैं जिनसे कंपनियां डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग कर रही हैं।

• जीई पवन टर्बाइन: प्रदर्शन की निगरानी और पूर्वानुमानित रखरखाव के लिए GE पवन टर्बाइनों के डिजिटल ट्विन्स का उपयोग करता है।
• SpaceX: इसके ड्रैगन कैप्सूल का एक डिजिटल ट्विन ऑपरेटरों को सुरक्षा और विश्वसनीयता के लिए प्रक्षेप पथ, भार और प्रणोदन प्रणालियों की निगरानी और समायोजन करने में सक्षम बनाता है।
• सिंगापुर स्मार्ट सिटी: सिंगापुर वास्तविक समय में ऊर्जा खपत, वायु गुणवत्ता और यातायात की निगरानी के लिए इमारतों, बुनियादी ढांचे और इसके परिवहन नेटवर्क सहित पूरे शहर का एक डिजिटल ट्विन विकसित कर रहा है।
• श्नाइडर इलेक्ट्रिक ग्रिड: श्नाइडर इलेक्ट्रिक ऊर्जा प्रवाह अनुकूलन, संभावित आउटेज पूर्वानुमान और ग्रिड लचीलेपन के लिए बिजली ग्रिड के डिजिटल जुड़वाँ का उपयोग करता है।
• एबी इनबेव: दुनिया की सबसे बड़ी शराब बनाने वाली कंपनी अपनी आपूर्ति श्रृंखलाओं और उत्पादन लाइनों को प्रबंधित करने के लिए डिजिटल ट्विन्स तकनीक का उपयोग करती है।
• रोल्स रॉयस: रोल्स-रॉयस कंपनी वास्तविक समय के इंजन ट्रैकिंग, अनुकूलन और ईंधन दक्षता के लिए अपने विमान इंजन के डिजिटल ट्विन्स का उपयोग करती है।
• यूनिलीवर: यह विनिर्माण दिग्गज अपने कारखानों में प्रक्रिया अनुकूलन और संसाधन अधिकतमकरण के लिए डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग करता है।
• बोस्टन कंसल्टिंग ग्रुप: बोस्टन कंसल्टिंग ग्रुप (बीसीजी) अक्षमताओं की पहचान करने और उन्हें हल करने, प्रक्रिया की बाधाओं की भविष्यवाणी करने और अपने ग्राहक के व्यवसायों में संसाधन आवंटन को अनुकूलित करने के लिए व्यावसायिक प्रक्रियाओं के डिजिटल जुड़वाँ को नियोजित करता है।

डिजिटल ट्विन-संबंधित प्रौद्योगिकियाँ

डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकियाँ शून्य में विकसित नहीं हो रही हैं। वे कई अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ बातचीत का परिणाम हैं, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• AI & एमएल: कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) और यंत्र अधिगम (एमएल) कंप्यूटर विज्ञान के क्षेत्र हैं जो इंजीनियरों के लिए डिजिटल ट्विन सिस्टम से सेंसर और डेटा इनपुट लेना और उन्हें कार्रवाई योग्य अंतर्दृष्टि या अन्य मूल्यवान व्यावसायिक अनुप्रयोगों में बदलना आसान बनाते हैं।
• IoTइंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) आपस में जुड़े उपकरणों का बढ़ता हुआ जाल है जो एक दूसरे के साथ और अन्य उपकरणों के साथ संवाद कर सकते हैं। कंप्यूटिंग IoT अनुप्रयोग और नवाचार अभी भी बढ़ रहे हैं।
• विस्तारित वास्तविकता: विस्तारित वास्तविकता एक व्यापक शब्द है जो आभासी वास्तविकता, संवर्धित वास्तविकता और मिश्रित वास्तविकता अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है।
• बादल और किनारा: जबकि क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म डेटा समरूपीकरण को आसान बनाते हैं बढ़त कंप्यूटिंग सिस्टम कंपनियों को उनके बुनियादी ढांचे और डेटा प्रोसेसिंग क्षमताओं को अनुकूलित करने में मदद करते हैं।
• सिम्युलेटर: 3डी मॉडलिंग सिस्टम से लेकर भौतिकी इंजन, विज़ुअलाइज़ेशन टूल और अन्य प्लेटफ़ॉर्म जो डिजिटल ट्विन्स के निर्माण और विज़ुअलाइज़ेशन को सक्षम करते हैं।
• ब्लॉक श्रृंखला: कुछ डिजिटल ट्विन अनुप्रयोग, जैसे आपूर्ति श्रृंखला समाधान, लागू होते हैं ब्लॉकचेन तकनीकें सटीक और विश्वसनीय डेटा प्रबंधन के लिए।

संसाधन

• डिजिटल जुड़वाँ पर विकिपीडिया लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin
• डिजिटल जुड़वाँ पर आईबीएम: https://developer.ibm.com/articles/what-are-digital-twins/
• माइक्रोसॉफ्ट की एज़्योर डिजिटल ट्विन्स सेवा: https://azure.microsoft.com/en-us/products/digital-twins
• डिजिटल ट्विन कंसोर्टियम: https://www.digitaltwinconsortium.org/
• डिजिटल ट्विन हब: https://digitaltwinhub.co.uk/forums/
• औद्योगिक IoT इनसाइट्स हब: https://plm.sw.siemens.com/en-US/insights-hub/

निष्कर्ष

आपने देखा है कि कैसे डिजिटल जुड़वाँ हमारे भौतिक दुनिया को समझने और उसके साथ बातचीत करने के तरीके को बदल रहे हैं और क्रांतिकारी बदलाव ला रहे हैं। उत्पाद डिज़ाइन से लेकर संपूर्ण शहरी पारिस्थितिकी तंत्र के ऑर्केस्ट्रेशन तक, डिजिटल ट्विन्स अद्वितीय अंतर्दृष्टि, दक्षता और नवीनता प्रदान करते हैं।

डिजिटल जुड़वाँ भौतिक और डिजिटल क्षेत्रों को वास्तविक समय डेटा विश्लेषण और भविष्य कहनेवाला क्षमताओं से भी जोड़ते हैं, जो उद्योगों को प्रक्रियाओं को आसानी से अनुकूलित करने और निर्णय लेने में वृद्धि करने का अधिकार देता है। इससे आपको और आपके व्यवसाय को नई संभावनाओं को खोलने में मदद मिल सकती है।