Wat zijn digitale tweelingen en hoe kunnen ze je productiviteit verbeteren?

Laten we beginnen met de definitie van de digitale tweeling. Eenvoudig gezegd is een digitale tweeling een virtuele vertegenwoordiging van een fysiek object, fysieke ruimte, fysieke dienst of fysiek systeem. Het is een kopie dat is gemaakt van code en is gebaseerd op gegevens van echte informatiebronnen, dus het wordt bijgewerkt en verandert net zoals de originele versie zou doen.

Digitale-tweelingtechnologie kan innovatie versnellen, efficiëntie verbeteren en slimmere besluitvorming ondersteunen. Dat is van onschatbare waarde als je je bedrijf wilt laten groeien, kosten wilt besparen en zelfs duurzaamheidsdoelstellingen wilt halen.

Hier gaan we dieper in op de definitie, inclusief de verschillende typen digitale tweelingen, de branches die ze gebruiken en waarom de markt voor digitale tweelingen naar verwachting $ 110,1 miljard waard is in 2028.

Wat is digitale-tweelingtechnologie?

Digitale tweelingen maken gebruik van de krachten van virtual reality (VR), mixed reality (MR) en andere opkomende technologieën. Ze helpen bedrijven bij het maken van producten, het snel opschalen van capaciteit, het trainen van werknemers en het bij elkaar brengen van teams. Ze bieden een virtuele blik in de toekomst en onthullen resultaten voordat er tijd, geld en middelen zijn gestoken in het fysiek realiseren ervan.

Digitale tweelingen zijn meer dan een 3D-visualisatie van iets in de echte wereld. Ze vertrouwen op sensoren die geplaatst zijn in de belangrijkste functionele gebieden van de fysieke objecten en ruimtes die ze repliceren. Deze bieden realtime gegevensuitlezingen om weer te geven wat er in hun fysieke tegenhangers gebeurt.

Met de ontvangen gegevens kan de digitale-tweelingtechnologie simulaties maken, prestaties analyseren en verbeteringen voorstellen.

De technologie achter de schermen is uitgebreid. Digitale tweelingen vertrouwen op:

• Mixed reality (MR): een mix van virtual reality (VR) en augmented reality (AR)
• Machinelearning: een vorm van kunstmatige intelligentie (AI) die gegevens en algoritmen gebruikt om menselijk leren te imiteren
• Generatieve AI (GenAI): analyseert snel gegevens om statistieken te verstrekken, voorspellingen te doen en alternatieve benaderingen voor te stellen
• Internet der dingen (IoT): een netwerk van fysieke apparaten met sensoren en software waarmee ze gegevens kunnen uitwisselen zonder menselijke tussenkomst
• Cloudcomputing: on-demand verwerkingsdiensten die toegankelijk zijn via het internet

Waar wordt digitale-tweelingsoftware voor gebruikt?

Digitale-tweelingsoftware heeft een breed scala aan toepassingen in veel verschillende branches:

• Auto-industrie: ze helpen fabrikanten bij het ontwikkelen en testen van voertuigen en zelfs bij het voorspellen van onderhoudstaken om kosten te besparen. De technologie genereerde $ 2,17 miljard in 2022 en genereert naar verwachting $ 34,58 miljard in 2032.¹
• Bouw: aannemers gebruiken digitale tweelingen om gebouwen te plannen, ontwerpen te optimaliseren en workflows na te bootsen om gevaren te identificeren en veiligheidsrisico's te minimaliseren. Verwacht wordt dat de wereldwijde markt voor digitale tweelingen in de bouw, techniek en architectuur van 2023 tot 2028 groeit met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 36,9%.² Bekijk hoe VR de bouwbranche opnieuw opbouwt.
• Energie: verbruiksgegevens van energiemeters worden doorgegeven aan digitale tweelingen, waardoor leveranciers de vraag beter kunnen beheren. De bedrijven kunnen digitale-tweelingtechnologie gebruiken om pieken in het gebruik te voorspellen en zich daarop voor te bereiden. Verwacht wordt dat de markt voor digitale tweelingen van 2022 tot 2027 groeit met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 32,5%.³
• Gezondheidszorg: een breed scala aan digitale tweelingen wordt gebruikt in de gezondheidszorgbranche, van replicapatiënten en -organen tot -ziekenhuizen en -apparatuur, en zelfs -medicijnen om te testen. De technologie genereerde $ 1,6 miljard in 2023, een cijfer dat naar verwachting stijgt naar $ 21,1 miljard in 2028.⁴
• Productie: deze branche is een voorloper als het gaat om adoptie van digitale tweelingen. Volgens de Manufacturing Leadership Council maakt 58% van de fabrikanten al gebruik van digitale tweelingen. Omdat er veel pioniers in de branche bestaan, is de samengestelde jaarlijkse groei relatief laag, namelijk 16,5% van 2021 tot 2030.⁵
• Luchtvaart: digitale tweelingen innoveren de luchthavenervaring als nooit tevoren. Door bijvoorbeeld hun hele locatie in 3D in kaart te brengen, kan het team van Vancouver International Airport pijnpunten identificeren, beslissen waar ze extra ondersteuning naartoe moeten sturen bij het inchecken en bij de beveiligingsgates en gedrag voorspellen tijdens onregelmatige activiteiten.

Typen digitale tweelingen

Digitale-tweelingtechnologie valt over het algemeen onder een van de 4 typen:

Digitale tweelingen van componenten

De kleinst mogelijke digitale tweeling. Componenttweelingen repliceren een enkel onderdeel van een product of bedrijfsmiddel. Soms worden ze opgesplitst in nog kleinere deeltweelingen. Ze geven inzicht in de manier waarop delen samenwerken met het geheel. Gecombineerde onderzoeken van digitale tweelingen van componenten geven je een volledige analyse van de voorspelde prestaties en waar de zwakke punten kunnen zitten.

Digitale tweelingen van producten

Een producttweeling, ook wel een bedrijfsmiddeltweeling genoemd, brengt 2 of meer componenttweelingen samen om te begrijpen hoe ze op elkaar inwerken en wat nieuwe inzichten oplevert.

Digitale tweelingen van systemen

Het resultaat van het combineren van 2 of meer producttweelingen. Door de relatie tussen producten of bedrijfsmiddelen te onderzoeken, kun je hele werksystemen gaan begrijpen (bijvoorbeeld het brandstofsysteem van een vliegtuig) en beter geïnformeerde optimalisaties maken.

Digitale tweelingen van processen

Digitale tweelingen op het hoogste niveau. Procestweelingen brengen 2 of meer systemen samen om hele magazijnen of productielijnen na te bouwen. De grootschalige replica's beïnvloeden beslissingen op het hoogste niveau voor maximale zakelijke impact.

Digitale tweelingen versus simulaties

Op het eerste gezicht lijken digitale tweelingen en simulaties erg op elkaar. De verschillen zitten in de gegevens.

Statische versus evoluerende modellen

Een simulatie is een virtueel 2D- of 3D-model dat is gemaakt met behulp van computerondersteund ontwerp (CAD). Ontwerpers repliceren een specifiek onderdeel of specifieke onderdelen van een object of proces om de prestaties ervan te testen. Als bedrijven wijzigingen in een simulatie willen aanbrengen, moeten ze dat handmatig doen. Dit kan aan het begin van het proces of later.

Digitale tweelingen daarentegen evolueren in de loop van de tijd. Ze repliceren wat er werkelijk gebeurt naar hun fysieke tegenhangers met behulp van realtime gegevens. Door machinelearning optimaliseren de modellen zichzelf zodat hun fysieke tegenhangers beter werken. De volwassen digitale tweeling genereert vervolgens nieuwe gegevens waarmee bedrijven de prestaties over een langere periode kunnen monitoren.

Theoretische versus werkelijke feedback

Simulaties zijn zo nauwkeurig als hun ontwerp is. Misschien repliceren ze een chemisch proces met een vaste temperatuur of een productielijn met transportbanden die op een vaste snelheid zijn ingesteld. Beide kunnen ervoor zorgen dat een simulatie onnauwkeurig is vergeleken met de werkelijke prestaties.

Digitale tweelingen daarentegen gebruiken realtime gegevens om te repliceren wat er gebeurt met een fysiek object of fysieke ruimte. Dit geeft bedrijven een uitgebreid beeld van hoe hun systemen werken, waardoor ze uiteindelijk beter geïnformeerde beslissingen kunnen nemen.

Digitale tweeling versus virtuele tweeling

Mixed reality helpt bedrijven om digitale tweelingen in de derde dimensie te ervaren, maar virtuele tweelingen en digitale tweelingen zijn niet noodzakelijkerwijs hetzelfde.

Om een tweeling virtueel te laten zijn moet het immersief zijn, een omgeving die ervaren kan worden in virtual reality. Of het een statisch of een evoluerend model is heeft geen invloed op de definitie.

Om een tweeling als digitaal aan te merken, moet het model evolueren met realtime gegevens. Dit kan zowel virtueel als via conventionele 2D-schermen worden gepresenteerd. Digitale-tweelingtechnologie focust zich meestal niet op het onderdompelen van de gebruiker. Het is op gegevens gebaseerd, waardoor organisaties digitale replica's kunnen gebruiken om te analyseren, voorspellen en statistieken te verkrijgen.

Wat zijn de voordelen van digitale tweelingen?

Hieronder vind je enkele redenen waarom organisaties zouden kunnen overwegen om te investeren in digitale-tweelingtechnologie:

• Meer efficiëntie: digitale-tweelingtechnologie vereenvoudigt complexe informatie en processen om besluitvormers te helpen knelpunten te identificeren en oplossingen te ontwikkelen. Hoe meer gegevensbronnen bedrijven in hun digitale tweeling hebben, hoe meer processen kunnen worden verfijnd.
• Duurzaamheid: een digitale tweeling kan uitstoot bijhouden, beheren en minimaliseren en mogelijkheden voor optimalisatie en energiebesparing identificeren. Uit onderzoek van Capgemini blijkt dat 57% van de organisaties gelooft dat digitale-tweelingtechnologie van cruciaal belang is voor het verbeteren van duurzaamheidsinspanningen.
• Betere samenwerking tussen teams: werkpleksystemen worden vaak beheerd door verschillende teams. Door hun rol in hele processen in kaart te brengen, kunnen bedrijven gebieden identificeren waar ze teams bij elkaar kunnen brengen. Of het nu gaat om het voorkomen van dubbel werk of het aanvullen van het ene systeem met het andere, digitale tweelingen helpen operationele teams om hun middelen optimaal te benutten.
• Training zonder risico's: digitale tweelingen worden gebruikt om werknemers te trainen met behulp van gesimuleerde scenario's. Werknemers kunnen praktijkervaring opdoen met verschillende situaties en verschillende machines zonder enig risico voor hun veiligheid. Als de machine of het proces gewijzigd, kan de digitale tweeling worden aangepast aan die wijzigingen.
• Verbeterde processen: met realtime gegevens kunnen bedrijven de processen achter hun producten en diensten optimaliseren. GE voorspelt dat de digitale tweeling van windmolenparken de energieproductie met wel 20% kan verhogen.⁶
• Betere producten: bedrijven die al gebruik maken van digitale tweelingen rapporteren een verbetering van de productkwaliteit tot 25%.⁷ Omdat ze gevoed worden door gegevens, stellen de virtuele replica's ingenieurs en ontwerpers in staat om beter geïnformeerde beslissingen te nemen tijdens de ontwerpfase.
• Hogere klanttevredenheid: door middel van digitale tweelingen kunnen bedrijven voorspellend onderhoud uitvoeren om verstoringen van hun producten en diensten tot een minimum te beperken. Ze kunnen ook realtime gegevens verzamelen over het gedrag van klanten om het productgebruik bij te houden en efficiëntere klantenservice en reparaties aan te bieden.
• Sneller op de markt: digitale tweelingen versnellen de tijd die nodig is om een product op de markt te brengen met 50%.⁸ Snellere productietijden zijn mogelijk omdat bedrijven minder vertrouwen op fysieke prototypes en de tijd en middelen die nodig zijn om ze te maken.
• Eerdere risicobeoordeling: met digtale tweelingen kunnen bedrijven in de eerdere fasen van een proces testen op potentiële risico's. Of het nu gaat om het identificeren van tekortkomingen in een toeleveringsketen voordat er een veeleisende periode aanbreekt of het ontdekken van zwakke plekken in het ontwerp van een gebouw voordat de schop in de grond gaat.
• Kostenbesparing: ondanks de initiële kosten hebben digitale tweelingen bewezen dat ze bedrijven in korte tijd geld besparen. In 2018 deelde General Electric dat de technologie hun klanten $ 1,05 miljard had bespaard.⁹

Ontdek hoe je met beheerde oplossingen van Meta Horizon je organisatie kunt opschalen met virtual en mixed reality. Ontdek hoe je VR en MR kunt gebruiken om het toekomstige werken en onderwijs vorm te geven met onze succesverhalen. Aan de slag gaan is eenvoudig:

Digitale transformatie: hoe je het kunt laten werken
Wat is het verschil tussen AR, VR en MR?
VR-training over hernieuwbare energie is meer dan alleen hete lucht

¹ “Digital Twins in Automotive Market to Reach $34.58 Billion, Globally, by 2032 at 32.6% CAGR: Allied Market Research” Allied Market Research, bekeken op 30 mei 2024, https://www.prnewswire.com/news-releases/digital-twins-in-automotive-market-to-reach-34-58-billion-globally-by-2032-at-32-6-cagr-allied-market-research-301897785.html.
² “Digital Twin in Construction, Engineering, & Architecture Market” Global Market Estimates, bekeken op 30 mei 2024, https://www.globalmarketestimates.com/market-report/digital-twin-in-construction-engineering-architecture-market-4145.
³ “Metaverse/Digital Twin in Energy Industry Market” Global Market Estimates, bekeken op 30 mei 2024, https://www.globalmarketestimates.com/market-report/metaverse-digital-twin-in-energy-industry-market-3750.
⁴ “Digital Twins in Healthcare Market Size, Share & Trends by Component (Software, Services), Application (Personalized Medicine, Drug Discovery, Medical Education, Workflow Optimization), End User (Providers, Research & Academia, Payers), and Region – Global Forecast to 2028” Markets and Markets, bekeken op 30 mei 2024, https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twins-in-healthcare-market-74014375.html.
⁵ “Digital Manufacturing Market Size, Share, Competitive Landscape and Trend Analysis Report by Component, Technology and Application: Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2021-2030” Allied Market Research, bekeken op 30 mei 2024, https://www.alliedmarketresearch.com/digital-manufacturing-market-A11759.
⁶ “GE Launches the Next Evolution of Wind Energy Making Renewables More Efficient, Economic: the Digital Wind Farm” GE, bekeken op 30 mei 2024, https://www.ge.com/news/press-releases/ge-launches-next-evolution-wind-energy-making-renewables-more-efficient-economic.
⁷ “Digital twins: The key to smart product development” McKinsey & Company, bekeken op 30 mei 2024, https://www.mckinsey.com/industries/industrials-and-electronics/our-insights/digital-twins-the-key-to-smart-product-development.
⁸ “GE Launches the Next Evolution of Wind Energy Making Renewables More Efficient, Economic: the Digital Wind Farm” GE, bekeken op 30 mei 2024, https://www.ge.com/news/press-releases/ge-launches-next-evolution-wind-energy-making-renewables-more-efficient-economic.
⁹ “Digital twins: The key to smart product development” McKinsey & Company, bekeken op 30 mei 2024, https://www.mckinsey.com/industries/industrials-and-electronics/our-insights/digital-twins-the-key-to-smart-product-development.