Digitální dvojník

Digitální dvojčata jsou virtuálním protějškem fyzické reality. Data, na kterých jsou založena, jsou shromažďována a vizualizována automaticky a ideálně v reálném čase. Reálná a virtuální verze jsou udržovány v neustálém spojení nebo ideálně v interakci.

Digitální dvojče může představovat jednotlivé objekty, jako jsou stroje, vozidla nebo budovy, stejně jako celé procesy – například ve výrobních linkách, skladech nebo dokonce v mezikontinentálních dopravních sítích. Digitální dvojčata v logistice primárně zaznamenávají a zobrazují aktuální prostorovou polohu a stav objektů v definované oblasti.

To, co umožnilo vznik těchto digitálních zástupců reality, je dostupnost stále výkonnější a nákladově efektivnější elektronické senzorové technologie. Malé, energeticky úsporné elektronické mikrosenzory automaticky zaznamenávají teplotu, zrychlení, dopadající světlo a další podmínky v reálném čase. K určení polohy objektů lze také použít různé metody lokalizace založené na rádiových signálech, ať už prostřednictvím soukromých lokálních vysílačů v budovách a depech, nebo ve veřejném prostoru pomocí stožárů mobilní sítě a satelitních signálů. Počet dostupných rádiových technologií v posledních letech neustále stoupá, přičemž mezi nejznámější příklady patří RFID, Bluetooth Low Energy (BLE), WLAN, 4G/5G a GPS. Všechny jsou široce používány.

V posledních letech se etablovala další důležitá základní technologie pro digitální dvojčata: optické systémy, které kombinují záznam obrazu a videa se softwarem založeným na strojovém učení. Na základě obrazových dat mohou systémy nejen identifikovat jednotlivý objekt, ale mohou také použít další logiku k výpočtu polohy objektu v prostoru, jeho velikosti a dokonce i jeho vlastností. V místech, kde je pro kamery obtížné nebo nemožné detekovat okolí, mohou společnosti zvolit dvourozměrné kódy, jako je QR nebo Data Matrix (DMC). O velké množství dat generovaných při analýze obrázků a videa, stejně jako o potřebnou rychlost zpracování, se obvykle starají výkonné grafické karty. Stále častěji se data zpracovávají přímo na optické skenovací jednotce nebo na místním serveru (edge computing). To znamená, že do připojení, nebo ideálně interakce, je třeba přenést jen malé množství dat.

Zviditelnění chyb a závad

První výhodou digitálního dvojčete je vizualizace stavu objektů a procesů v reálném čase. Díky této transparentnosti je možné okamžitě zaznamenat závady, aby mohly být rychleji odstraněny. To má pozitivní dopad na čas a kvalitu v dodavatelských řetězcích. Během několika sekund lze identifikovat přesné místo, kde porouchaný stroj potřebuje údržbu, nebo kde je pravděpodobné, že proces selže, a okamžitě přijmout příslušná opatření. Díky digitálnímu dvojčeti nejsou manuální procesy pro sběr a analýzu dat potřebné.

Aplikace digitálního dvojčete jde s využitím preskriptivní analytiky ještě o krok dál. Tento nástroj využívá data digitálního dvojčete v reálném čase k simulaci a vyhodnocení budoucích stavů a událostí. Díky tomu může automaticky zobrazovat návrhy, jak se vyhnout nežádoucím stavům, nebo dokonce může automaticky rozhodovat o úplném vyloučení takových událostí. V kombinaci s "historickými"  daty a inteligentními algoritmy lze preskriptivní analytiku využít v přepravní logistice například při plánování odjezdů a příjezdů vozidel.

Digitální dvojče také umožňuje lidem ovládat objekty na dálku, například dálkové ovládání vozidel operátory na velké vzdálenosti ve složitých prostředích. Pomocí virtuálně generovaného 3D prostředí založeného na datech z digitálního dvojčete může člověk získat optimální pohled na vzdálené místo a například ovládat nákladní automobil v areálu firmy. V logistice to lze využít jako záložní řešení při použití autonomních vozidel. Stejnou technologii lze také použít ke školení lidí i tréningu algoritmů AI. Zejména extrémní situace se lze „naučit“ s malým úsilím a bez ohrožení člověka.