Eindelijk krijgt Digital Twin de aandacht die het verdient. De term Digital Twin werd in 2002 voor het eerst geïntroduceerd bij het grote publiek toen Michael Grieves hem dropte tijdens zijn keynote op een Society of Manufacturing Engineers-bijeenkomst in Michigan in de VS. Digital Twin werd echter pas in 2010 in de praktijk gebruikt door NASA die het gebruikte om digitale simulaties van ruimtecapsules en raketten te maken om ze te testen.
Desondanks staan de meeste branches – vooral die buiten industriële productie, zoals scheepsbouwkunde en luchtvaart – niet te trappelen om met het Digital Twin-concept aan de slag te gaan. Hier zijn twee redenen voor: ten eerste zijn de technologieën die gepaard gaan met Digital Twin nog niet voldoende ontwikkeld om massaal door het MKB in gebruik genomen te worden. Ten tweede begrijpen mensen nog niet helemaal wat Digital Twin nu precies is, hoe ze het kunnen gebruiken en op welke manier het bij kan dragen aan hun bedrijfsvoering. Wat we vaak horen zijn opmerkingen als “Hoe verschilt het dan van een 3D-model?” en “Dat is toch alleen relevant voor de industriële branche en grote machines?”
Digital Twin is heel lang alleen een buzzword geweest, ondergesneeuwd door andere concepten, zoals 3D modeling, traceerbaarheid, asset management, het Metaverse, etc. Laten we ons samen verdiepen in wat Digital Twin nou eigenlijk is.
Wat is een Digital Twin?
Een Digital Twin is een virtuele weergave van een fysiek object, proces of dienst. Je kunt Digital Twins gebruiken om straalmotoren of windparken weer te geven of zelfs grootschalige weergaves van gebouwen of zelfs complete steden te maken.
Digital Twinning gaat echter verder dan de fysieke weergave van een object. Het kan ook gebruikt worden om het gedrag van een object of de onderlinge relatie(s) met andere objecten in een dynamisch systeem in kaart te brengen.
In essentie is een Digital Twin een computerprogramma dat real-world data gebruikt om een simulatie te genereren die precies laat zien hoe een product of proces presteert. Daarnaast kan het mogelijke scenario’s en uitkomsten voorspellen door machine learning en Artificial Intelligence (AI) in te zetten. Het gebruikt hiervoor een combinatie van het Internet of Things (IoT), cloud computing en data-analyse.
Signalen
Naarmate systemen steeds complexer worden, vervult een Digital Twin steeds meer de rol van een facilitator. Digital Twinning overbrugt dit gat door processen die zich waar ook ter wereld afspelen realtime weer te geven in een virtuele omgeving, waar je ook bent. Digital Twinning maakt het ook mogelijk om automatisering op grote schaal in te zetten via één enkel platform, waardoor het voor gebruikers mogelijk is om zich te focussen op de grotere en meer gedetailleerde aspecten die hun aandacht vragen. Zo kan het bijvoorbeeld lastig zijn om een zonne- of windpark in de woelige baren rond de Waddeneilanden fysiek 24/7 in de gaten te houden. Een Digital Twin van zo’n park en de bijbehorende assets zorgen ervoor dat je de staat en het functioneren makkelijk op afstand in de gaten kunt houden, zonder dat er iemand fysiek aanwezig hoeft te zijn. Op een gegeven moment kan je Digital Twin, voor sommige assets, zelf-geïnitieerde testen en opschoningsmechanismen inzetten.
Met de huidige vooruitgang van machine learning en een data-first benadering zijn deze virtuele modellen vanzelf vaste prik geworden binnen engineering en stimuleren daarmee innovatie en drijven performance.
De kansen die Digital Twins bieden
Digital Twins kunnen bijdragen aan de verbetering van strategisch-technologische trends, het opsporen en voorkomen van dure storingen in fysieke objecten en tevens gebruikt worden voor hun geavanceerde analytische, monitoring en voorspellende eigenschappen. Een Digital Twin test niet alleen het object zelf, maar ook de bijbehorende processen en diensten. Het AMS Instituut gebruikt bijvoorbeeld een Digital Twin om verschillende gegamificeerde oplossingen te testen die onderzoeken hoe ze energieverbruik in bepaalde delen van het Arena Poort-gebied kunnen optimaliseren. Door een sociaal-economische ‘lens’ te ontwikkelen en te meten hoe verschillende actoren, zoals individuele bewoners, binnen dit ecosysteem op de voorgestelde veranderingen reageren, kunnen ze scenario’s creëren die de realiteit goed weergeven. Iets wat anders lastig is om te bewerkstelligen.
Tot slot is Digital Twinning een veel intuïtievere manier om samen te werken, aangezien mensen visuele wezens zijn en Digital Twins draaien om visuele representatie. Omdat ze transparantie en samenwerking in de hand werken, kunnen Digital Twins gezien worden als De Waarheid, in tegenstelling tot informatie die verkeerd weergegeven of geïnterpreteerd wordt.
Wat we hebben gezien
Neem bijvoorbeeld onze klant, Growy, die onlangs hun Digital Twin-reis is gestart. Growy begon als een vertical farm met de droom om next level gezond, duurzaam en betaalbaar te zijn. Om dit te bereiken gebruiken ze robots om de arbeidskosten laag te houden, het menselijk contact met de planten te minimaliseren, gebruik te maken van hernieuwbare energie en het watergebruik te verminderen.
Als onderdeel van hun opschaling, heeft Growy op verschillende continenten vertical farms gebouwd. Hun visie op het controleren van kwaliteit en ervoor zorgen dat alle farms op een manier opereerden die hun belofte (droom) om next level gezond, duurzaam en betaalbaar te zijn waar maakten was een belangrijke motiverende factor om te experimenteren met nieuwe innovaties.
Aangezien monitoren, samenwerking en visualisatie onderdeel zijn van de kernwaarden van Growy, ontstond er een duidelijke synergie met de Digital Twin-technologie. Growy heeft op verschillende bedrijfsniveaus assets, zoals planten, robots en farm units, die ze in de gaten moeten houden. Het was niet alleen nodig om al deze assets in de gaten te houden, maar ze moesten ook rekening houden met het overall process en de levenscyclus van de planten en de farm. Zo hebben ze de bepaald dat de farm, de bijbehorende assets en hun levenscycli in het hier en nu het belangrijkste aandachtspunt moesten zijn en dat ze de Digital Twin dus niet voor het genereren van toekomstige scenario’s in moesten zetten.
INFO gebruikte (met behulp van 2D-assets) IoT, data-analyse, data integratie en visualisatie via een platform om het concept op een efficiëntere en snellere manier te benaderen dan dat traditionele 3D-modellen doen. Dit hielp ons om te testen en te begrijpen hoe de technologie en het concept onze behoefte aan monitoring, visualisatie en asset control van de farm konden vervullen. Daarnaast hielp het ons om een duidelijk proof of concept te ontwikkelen dat aan zou tonen hoe het Digital Twin-concept bij kon dragen aan het verwezenlijken van Growy’s visie en economische waarde kon creëren voor het bedrijf.
Experimenten zijn een belangrijk onderdeel van hoe Growy zijn belofte nakomt en de concurrentie voorblijft. Met alle data die wordt verzameld over hoe verschillende hoeveelheden water, voeding en zuurstof bijdragen aan de opbrengst en de kwaliteit, zou de volgende stap voor Growy heel goed kunnen zijn dat ze machine learning inzetten voor simulaties omtrent het schrijven van nieuwe scenario’s en het experimenteren met verschillende plantprofielen.
Om visualisatie en samenwerking te optimaliseren, zouden ze de mogelijkheden van 3D modeling van de farm kunnen onderzoeken om simulaties te doen of hun teams te helpen begrijpen hoe ze de farming units binnen de farm kunnen optimaliseren zodat ze bijdragen aan hun doelen.
Beginnen met Digital Twin
Vandaag
Ga in gesprek en bepaal wat het Digital Twin-concept voor jouw bedrijf en team kan betekenen. Een design-gestuurde benadering gebruiken om te begrijpen hoe de Digital Twin waarde toe kan voegen, is de eerste stap op weg naar het daadwerkelijk in gebruik nemen van een Digital Twin. De technologie en bijbehorende concepten evolueren, net zoals hun toepassingen, constant en er is niet één enkele manier om aan een bepaalde behoefte te voldoen of aan bepaald probleem op te lossen. Dompel jezelf onder in case studies, onderzoekspapers en keynotes over het onderwerp. Dit zal je helpen om een bredere context voor jezelf te ontwikkelen en daardoor te bepalen wat deze technologie voor jou kan betekenen (buiten de traditionele toepassingen).
Morgen
Nu je een benchmark hebt bepaald, kun je beginnen om de waarde van een Digital Twin af te zetten tegen de uitdagingen waar je mee kampt om te kijken of die elkaar ergens overlappen en of de Digital Twin-methode dus bij jou past. Een goede vuistregel is dat je minstens twee van de waardes uit het onderstaande schema ontgrendelt.
Bekijk wat de belangrijkste Digital Twin-technologieën zijn en gebruik een lean approach om te testen of het technologische concept van het proces, object of het gedrag te ‘Twinnen’ je helpt om je uitdaging heeft hoofd te bieden of waarde te creëren waar jij het wil.
Ben je klaar met je evaluatie? Dan is het nu tijd geworden om in kaart te brengen wie er binnen jouw organisatie op de Digital Twin-reis gaat. Heb je een team klaar staan met de benodigde skills? Of moet je wellicht mensen van buitenaf inhuren?
Het kan zeer ingewikkeld zijn om Digital Twins te implementeren. Maar door met kleinere onderdelen van de Digital Twin en de bijbehorende technologieën te werken, ben je weer een stap dichterbij het stroomlijnen van de features die voor jou de meeste waarde opleveren en die jouw stakeholders van de waarde van deze technologie zullen overtuigen. Focus op het concept en probeer manieren te verzinnen die met minder impact hetzelfde resultaat genereren. Bekijk onze keynote tijdens TNW 2022 om te zien hoe je een benadering kunt kiezen die past bij jouw behoeftes.
Overmorgen
Het gebruik van een Digital Twin ontgrendelt een enorme hoeveelheid mogelijkheden voor de complexe behoeftes van jouw organisatie. En aangezien we allemaal in hetzelfde schuitje zitten, is er binnen de branche een grote behoefte aan samenwerking en het delen van frameworks, methodes en ervaringen met Digital Twins, terwijl we tegelijkertijd met deze technologieën werken om ze beter af te stemmen op de uitdagingen die ze (moeten) oplossen.
Ondanks alle voordelen zijn Digital Twins niet geschikt voor elke situatie. Sommige problemen worden nu eenmaal niet beter van de inzet van een Digital Twin en kunnen opgelost worden zonder de investering van tijd en kosten die bij het gebruik van een Digital Twin komt kijken.
Met zoveel connected devices en technologieën zijn veiligheid en privacy belangrijke thema’s om rekening mee te houden. Het nauwe verband tussen fysieke en digitale objecten vergroot ook het risico op aanvallen en misbruik. Voor bepaalde velden binnen het publieke domein vormen Digital Twins en IoT zelfs een wezenlijk risico en moet er (zeer) veel aandacht besteed worden aan het aanscherpen van de beveiliging.
INFO beziet het implementeren van nieuwe en opkomende technologieën zoals Digital Twins door een responsible design-bril, terwijl we tegelijkertijd rekening houden met thema’s zoals veiligheid, privacy en ethiek. Wij hopen in de toekomst samen te werken met bedrijven en andere belangrijke spelers om maatschappelijke gaten op te vullen door deze frameworks verder te verkennen en de kenniskloof te overbruggen wanneer het gaat om nieuwe en opkomende technologieën zoals de Digital Twins.
