Vad är digitala tvillingar och hur kan de förbättra produktiviteten?

Vi börjar med definitionen av digital tvilling. Enkelt uttryckt är en digital tvilling en virtuell representation av ett fysiskt objekt, utrymme, tjänst eller system. Det är en kopia som är gjord av kod och som drivs av data från verkliga källor, så den uppdateras och ändras på samma sätt som originalversionen.

Digital tvillingteknik kan påskynda innovation, förbättra effektiviteten och stödja smartare beslutsfattande. Det är ovärderligt om du vill få företaget att växa, spara in på kostnader och till och med uppfylla hållbarhetsmål.

Nu ska vi ta en närmare titt på definitionen, bland annat de olika typerna av digitala tvillingar, de branscher som använder dem och varför marknaden för digitala tvillingar förväntas bli värderad till 110,1 miljarder USD år 2028.

Vad är digital tvillingteknik?

Med hjälp av virtuell verklighet (VR), mixad verklighet (MR) och andra nya tekniker hjälper digitala tvillingar företag att skapa produkter, snabbt skala upp kapacitet, utbilda medarbetare och sammanföra team. De ger en virtuell inblick i framtiden och avslöjar resultat innan tid, pengar och resurser har lagts på att göra dem till en fysisk verklighet.

Digitala tvillingar är mer än en 3D-visualisering av något i den verkliga världen. De förlitar sig på sensorer som placeras i viktiga funktionsområden i de fysiska objekt och utrymmen som de replikerar. Sensorerna läser av data i realtid för att återspegla vad som händer i deras fysiska motsvarigheter.

Med hjälp av de data som tas emot kan den digitala tvillingtekniken skapa simuleringar, analysera resultat och föreslå förbättringar.

Tekniken som arbetar bakom kulisserna är omfattande. Digitala tvillingar förlitar sig på följande:

• Mixad verklighet (MR): en blandning av virtuell verklighet (VR) och förstärkt verklighet (AR).
• Maskininlärning: en gren av artificiell intelligens (AI) som använder data och algoritmer för att imitera mänskligt lärande.
• Generativ AI (GenAI): analyserar snabbt data för att ge statistik, prognoser och föreslår alternativa tillvägagångssätt.
• Internet of things (IoT): ett nätverk av fysiska enheter med sensorer och programvara som gör att de kan dela data utan mänsklig inblandning.
• Molnbaserade datortjänster: datortjänster på begäran som nås via internet.

Vad används programvara för digitala tvillingar till?

Programvara för digitala tvillingar har ett brett användningsområde inom många olika branscher:

• Fordon: Det hjälper tillverkare att utveckla och testa fordon, och till och med förutse underhållsarbeten för att spara kostnader. Tekniken genererade 2,17 miljarder USD under 2022 och förväntas generera 34,58 miljarder USD till och med 2032.¹
• Byggnation: Entreprenörer använder digitala tvillingar för att planera byggnader, optimera design och återskapa arbetsflöden för att identifiera faror och minimera säkerhetsrisker. Den globala marknaden för digitala tvillingar inom bygg, anläggning och arkitektur förväntas växa med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 36,9 procent från 2023 till 2028.² Ta del av hur VR bygger om byggbranschen.
• Energi: Användningsdata från energimätare matas till digitala tvillingar, vilket underlättar hanteringen av efterfrågan för leverantörer. Företagen kan använda digital tvillingteknik för att förutse användningsökningar och förbereda sig därefter. Branschmarknaden för digitala tvillingar förväntas växa med 32,5 procent i genomsnittlig årlig tillväxttakt från 2022 till 2027.³
• Hälso- och sjukvård: Ett brett utbud av digitala tvillingar används inom sjukvårdssektorn, med allt från kopior av patienter och organ till sjukhus och utrustning, och till och med läkemedel för testning. Tekniken genererade 1,6 miljarder USD år 2023 och siffran förväntas stiga till 21,1 miljarder USD år 2028.⁴
• Tillverkning: I framkant när det gäller införandet av digitala tvillingar. Enligt Manufacturing Leadership Council använder 58 procent av alla tillverkare redan digitala tvillingar. Eftersom branschen är fullproppad av tidiga användare är den genomsnittliga årliga tillväxttakten relativt låg: 16,5 procent från 2021 till 2030.⁵
• Luftfart: Digitala tvillingar förnyar flygplatsupplevelsen som aldrig förr. Genom att 3D-kartlägga hela sin anläggning kan till exempel teamet på Vancouvers internationella flygplats identifiera trängselpunkter, avgöra vilka som behöver säkerhetsgrindar och extra stöd vid incheckning samt förutsäga beteenden under oregelbunden verksamhet.

Typer av digitala tvillingar

Digital tvillingteknik kan generellt delas in i fyra olika typer:

Digitala tvillingar: komponenter

Den minsta möjliga digitala tvillingen. Komponenttvillingar replikerar en enskild del av en produkt eller resurs. Ibland är de uppdelade i ännu mindre ”tvillingdelar”. De ger en inblick i hur delarna samverkar med helheten. Studier av digitala tvillingar med kombinerade komponenter ger dig en fullständig analys av förväntat resultat och var du kan hitta de svaga länkarna.

Digitala tvillingar: produkter

Produkttvillingar, som också kallas resurstvillingar, sammanför två eller flera komponenttvillingar för att ge en bättre förståelse för hur de interagerar med varandra, vilket ger nya insikter.

Digitala tvillingar: system

Resultatet av att kombinera två eller fler produkttvillingar. Genom att studera förhållandet mellan produkter eller resurser kan du börja förstå hela arbetssystem, till exempel ett bränslesystem i ett flygplan, och fatta mer välgrundade beslut gällande optimeringar.

Digitala tvillingar: processer

Digitala tvillingar på högsta nivå. Processtvillingar sammanför två eller flera system för att återskapa hela lager eller tillverkningslinjer. De storskaliga kopiorna påverkar beslut på högsta nivå för maximal affärseffekt.

Digitala tvillingar jämfört med simuleringar

Vid första anblicken är digitala tvillingar och simuleringar mycket lika. Skillnaden finns i datauppgifterna.

Statiska modeller jämfört med modeller under utveckling

En simulering är en virtuell 2D- eller 3D-modell som skapas med hjälp av datorstödd konstruktion (CAD). Utvecklare kopierar en specifik del eller specifika delar av ett objekt eller en process för att testa prestandan. Om företag vill göra ändringar i en simulering måste de göra det manuellt, antingen i början av processen eller genom att lägga till dem senare.

Digitala tvillingar utvecklas dock över tid. De kopierar vad som faktiskt händer med deras fysiska motsvarigheter med hjälp av realtidsdata. Genom maskininlärning optimerar modellerna sig själva för att hjälpa sina fysiska motsvarigheter att fungera bättre. Den utvecklade digitala tvillingen genererar sedan nya data som hjälper företag att övervaka resultat över en längre period.

Teoretisk feedback jämfört med faktisk feedback

Hur exakt en simulering är beror på hur exakt simuleringen är utformad att vara. De kan till exempel kopiera en kemisk process med en inställd temperatur eller en produktionslinje med transportband som har en fast hastighet. Båda dessa faktorer kan resultera i en felaktig simulering jämfört med verkligt resultat.

Digitala tvillingar använder istället realtidsdata för att kopiera vad som händer till ett fysiskt objekt eller utrymme. Det ger företag en heltäckande bild av hur deras system fungerar, vilket i slutändan gör det möjligt för dem att fatta mer välgrundade beslut.

Digitala tvillingar jämfört med virtuella tvillingar

Mixad verklighet hjälper företag att uppleva digitala tvillingar i den tredje dimensionen, men virtuella och digitala tvillingar är inte nödvändigtvis samma sak.

För att en tvilling ska vara virtuell måste den vara omslutande: En miljö som kan upplevas i virtuell verklighet. Om det är en statisk modell eller en modell under utveckling påverkar inte definitionen.

Om en tvilling ska anses vara digital måste modellen utvecklas med hjälp av realtidsdata. Detta kan presenteras både virtuellt eller via konventionella 2D-skärmar. Digital tvillingteknik tenderar inte att fokusera på att omsluta användaren. Den är datadriven, vilket gör det möjligt för organisationer att interagera med digitala kopior för att analysera, förutsäga och ta del av statistik.

Vilka är fördelarna med digitala tvillingar?

Här är några av anledningarna till varför organisationer bör överväga att investera i digital tvillingteknik:

• Ökad effektivitet: Digital tvillingteknik förenklar komplex information och processer samt hjälper beslutsfattare att identifiera flaskhalsar och utveckla lösningar. Ju fler datakällor företagen har i sin digitala tvilling, desto mer kan processerna finjusteras.
• Hållbarhet: Digitala tvillingar kan spåra, hantera och minimera utsläpp samt identifiera möjligheter till optimering och energibesparingar. Capgeminis forskning visade att 57 procent av organisationerna anser att digital tvillingteknik är avgörande för att förbättra hållbarhetsarbetet.
• Bättre samarbete mellan team: Arbetsplatssystem hanteras ofta av isolerade team. Genom att kartlägga deras roll i hela processer kan företag identifiera områden där team kan sammanföras. Oavsett om det handlar om att förhindra dubbelarbete eller att komplettera ett system med ett annat så hjälper digitala tvillingar verksamhetsteam att få ut mesta möjliga av sina resurser.
• Riskfri utbildning: Digitala tvillingar används för att utbilda medarbetare med hjälp av simulerade scenarier. Medarbetarna kan få praktisk erfarenhet av olika situationer och olika maskiner utan att riskera sin säkerhet. Om maskineriet eller processen ändras kan den digitala tvillingen modifieras för att återspegla dessa ändringar.
• Förbättrade processer: Realtidsdata gör det möjligt för företag att optimera processerna bakom sina produkter och tjänster. GE förutspår att digitala tvillingar av vindkraftsparker kan öka energiproduktionen med upp till 20 procent.⁶
• Bättre produkter: Företag som redan använder digitala tvillingar rapporterar en förbättring av produktkvaliteten med upp till 25 procent.⁷ Eftersom de virtuella kopiorna är datadrivna kan tekniker och utvecklare fatta mer välgrundade beslut under designfasen.
• Ökad kundnöjdhet: Med hjälp av digitala tvillingar kan företag utföra förebyggande underhåll för att minimera störningar i sina produkter och tjänster. De kan också samla in realtidsdata om kundernas beteende för att spåra produktanvändningen och erbjuda effektivare kundservice och reparationer.
• Snabbare ut på marknaden: Digitala tvillingar förkortar den tid det tar att få ut en produkt på marknaden med 50 procent.⁸ Snabba produktionstider blir möjliga eftersom företagen förlitar sig mindre på fysiska prototyper och den tid och de resurser som krävs för att tillverka dem.
• Tidigare riskbedömning: Digitala tvillingar gör det möjligt för företag att testa för potentiella risker under de tidigare faserna av en process. Det kan handla om att identifiera luckor i en leveranskedja före en krävande period eller att upptäcka svagheter i en byggnads konstruktion innan första spaden sätts i marken.
• Kostnadsbesparing: Trots de initiala utgifterna har digitala tvillingar visat sig spara pengar åt företag på kort tid. År 2018 meddelade General Electric att tekniken hade sparat 1,05 miljarder USD åt deras kunder.⁹

Upptäck hur hanterade MetaHorizon-lösningar kan skala din organisation med virtuell och mixad verklighet. Ta reda på hur du kan använda VR och MR för att skapa framtidens arbete och utbildning med våra framgångsberättelser. Det är lätt att komma igång genom att

Digital omställning: hur du får det att fungera
Vad är skillnaden mellan AR, VR och MR?
VR-utbildning för förnybar energi är mer än bara tomt prat

¹ ”Digital Twins in Automotive Market to Reach $34.58 Billion, Globally, by 2032 at 32.6% CAGR: Allied Market Research”, Allied Market Research, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: www.globalmarketestimates.com/market-report/digital-twin-in-construction-engineering-architecture-market-4145.
³ ”Metaverse/Digital Twin in Energy Industry Market”, Global Market Estimates, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: 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 developmen”, McKinsey & Company, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: 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, hämtad 30 maj, 2024: www.mckinsey.com/industries/industrials-and-electronics/our-insights/digital-twins-the-key-to-smart-product-development.