Site Rengi

Dijital İkiz Teknolojisi

23.08.2020
117

Dijital İkiz (Digital Twin) Teknolojisi, 2002 yılından beri hayatımızda olan yeni bir kavramdır. Gün geçtikçe önemi fark edilmeye başlanmış ve endüstride olduğu kadar akademik dünyada da yerini almaya başlamıştır. Öyle ki, 2017’de en iyi 10 stratejik teknoloji trendlerinden birisi seçilmiştir. Ürün Geliştirme (Ür-GE) sürecinde önemli bir inovsayon olan bu muhteşem teknoloji ile artık dijital ortamda ürünlerin simülasyonuna farklı bir boyut getirilmiştir. Özellikle Nesnelerin İnterneti (IoT) gelişimi ile daha da uygun maliyetli hale gelen dijital ikiz kavramı, bundan sonra iş dünyasında daha da çok duyulacak gibi duruyor. Bu makale çalışmasında dijital ikiz nedir, örnekleri, kavramsal açıklaması ve detayları üzerinde duracağız.

dijital ikiz nedir
Dijital İkiz Nedir?

Dijital İkiz Teknolojisi Nedir?

Dijital çağın önündeki bu teknoloji hakkın da ne biliyoruz. Kökleri, NASA’nın Apollo projesi üzerinde çalıştığı 70’lere kadar dayanmaktadır. Bildiğiniz üzere Apollo 13, görevi sırasında oksijen tankının patlaması sonucu bakım modülüne zarar vererek mürettebatın hayatını tehlikeye attı. Mühendis ekibi, yer yüzünde çalışarak uzay ekibini kurtarmak ve kazanın olumsuz etkisini minimize etmek için durumu bir an önce nasıl düzelteeğine dair bir çözüm üzerinde çalışmaya başladı. Ürün geliştirme sürecinde simülasyonlar bulunmakta, çok gelişmiş nümerik çözüm yöntemleri olsa da gerçek ortamda durum çok farklı. Peki gerçek ortamla nümerik yani dijital ortamı nasıl eşleştirmek gerekiyor. İşte, dijital ikiz teknolojisi nin temeli burada yatıyor. Gerçek dünyadan alınan verilerin, sanal ortamda hazırlanan model üzerine uygulanması. Bu yönüyle, tasarım doğrulama yaklaşımında yeni bir çığır diyebiliriz.

Dijital ikiz teknolojisi, ürün geliştirme sürecinde gerçek prototip üretimi sonrası, var olan veya yeni ayarların test edilmesi, ürün için oluşturulmuş risk senaryolarının dijitalleştirilmesi ve analizlerinin gerçekleştirilmesine imkan sağlayan bir yaklaşımdır.

Özellikle bütün bu işlemlerin dijital ortamda gerçekleştirilmesi Ar-Ge maliyetleri açısından son derece önemlidir. Bu sayede iş süreçleri hızlandığı gibi, daha sağlıklı simülasyon sonuçları elde edilmesini sağlamaktadır. Fakat bu işlem için ürünün prototipi, sensörler ve ürettiği veriler, ürünün dijital ikizi (sanal kopyası) gereklidir. Sanal kopya hazırlanırken Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) yazılımlarından istifade edilmektedir. Prototipin görevini yerini getirirken üzerinden sensörler yardımıyla analog veriler alınarak dijitalleştirilip sanal model üzerine uygulanmaktadır. Bu sayede gerçek çalışma koşullarına uygun simülasyon yapılabilmekte ve özellikle kritik görevler için geliştirilen ürünlerin daha güvenilir simülasyonları yapılmaktadır.

Dijital İkiz Nerelerde Kullanılır

Ürün geliştirme (Ür-Ge) süreçlerinde daha çok kullanılan kavram, bunun dışında tasarım ve ürün geliştirme, üretim ve montaj, operasyonel faaliyetler gibi bir çok durum için kullanım alanı bulmaktadır.

Örneğin, projelerde alternatiflerin oluşturulması, tasarım doğrulama, üretim sürecinde kalite, maliyet, verimlilik analizi, arızaların oluşmadan önlenmesi, kestirimli bakım, uyarı sistemlerinin geliştirilmesi gibi bir çok örnek verilebilir.

Nasıl Çalışır ?

Bir başka ifade ile gerçek dünya ile dijital dünya arasında bir köprü olarak görev yapmaktadır. Ürün geliştirme süreci fikirden başlayıp ticarileşmeye kadar giden bir süreçtir. Fikrin detaylı değerlendirilmesi, tasarım, tasarım doğrulama, prototip üretimi, test, gerçek çalışma ortamında test ve nihai ürünün ticarileşmesi şeklinde adımları vardır. Burada tasarım sonrası tasarım doğrulaması gerçek çalışma ortamına uygun olacak şekilde simüle edilmeye çalışılıyordu. Bu alanda çok gelişmiş yazılımlar bulunmaktadır. Örneği, Ansys bu yazılımlardan birisidir. Ansys ve ürünleri hakkında bilgi için ‘Ansys Nedir?‘ makalemizi okuyabilirsiniz. Her ne kadar gerçek ortama göre simüle edilmeye çalışılsa da birebir aynı yükleme elde edilemiyordu. İşte bu ikiz yaklaşımı sayesinde prototip üretilip gerçek çalışma ortamına konuşlandırılıyor. Çalışma anında üzerine yerleştirilen sensörlerle veri alınıp sanal model üzerine aktarılıyor ve bu şekilde gerçeğe daha yakın, hatta gerçekle birebir simülasyon yapılmış oluyor.

Ansys ve Dijital İkiz

Mühendislik simülasyonu geleneksel olarak yeni ürün tasarımı ve sanal test için kullanıldı ve ürün lansmanından önce birden fazla prototip oluşturma ihtiyacını ortadan kaldırdı.

Şimdi, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti’nin (IIoT) ortaya çıkmasıyla, simülasyon operasyonlara doğru genişliyor. IIoT, mühendislerin verileri yakalamak ve çalışma parametrelerini izlemek için çalışan bir üründeki sensörler ve aktüatörlerle iletişim kurmasını sağlar. Sonuç, gerçek zamanlı kuralcı analitiği izlemek ve varlık performansını optimize etmek için öngörücü bakımı test etmek için kullanılabilen fiziksel ürün veya sürecin dijital bir ikizidir. Dijital ikiz teknolojisi ayrıca, ürün yaşam döngüsü boyunca fiziksel ürün tasarımını iyileştirmek için kullanılabilecek veriler sağlar.

Analitik ile birlikte Ansys fizik tabanlı simülasyonu kullanarak, şirketler gelecekteki ürün performansı hakkında kendinden emin tahminler yapabilir, planlanmamış arıza sürelerinin maliyetini ve riskini azaltabilir ve gelecekteki ürün geliştirme süreçlerini iyileştirebilir.

Dijital İkiz ve Ansys

Ansys simülasyon araçları kullanılarak oluşturulan dijital ikizler, cihazların veya sistemlerin çalışmasını optimize eder, planlanmamış arıza süresini azaltarak paradan tasarruf eder ve mühendislerin fiziksel onarımlar yapmadan önce çözümleri sanal olarak test etmelerini sağlar. Detaylı bilgiye ‘Ansys Dijital İkiz‘ makalesinden ulaşabilirsiniz.

Ziyaretçi Yorumları

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.