डिजिटल ट्विन - डिजिटल ट्विन: 3डी विज़ुअलाइज़ेशन और डिजिटल आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन

डिजिटल थ्रेड को "डिजाइन, मूल्यांकन और जीवन चक्र प्रबंधन के लिए डिजिटल उपकरणों और प्रस्तुतियों के उपयोग" के रूप में परिभाषित किया गया है।

"डिजिटल थ्रेड" शब्द का प्रयोग सर्वप्रथम यूएसएएफ ग्लोबल साइंस एंड टेक्नोलॉजी विजन टास्क फोर्स की रिपोर्ट "ग्लोबल होराइजन्स 2013" में किया गया था।

डिजिटल थ्रेड शब्द को एमआईटी के सिंह और विलकॉक्स ने अपने 2018 के शोध पत्र "इंजीनियरिंग विद अ डिजिटल थ्रेड" में और परिष्कृत किया। इस अकादमिक शोध पत्र में, डिजिटल थ्रेड को "एक डेटा-संचालित आर्किटेक्चर के रूप में परिभाषित किया गया है जो संपूर्ण उत्पाद जीवनचक्र से जानकारी को जोड़ता है और किसी भी समय किसी संगठन के उत्पादों के लिए प्राथमिक या आधिकारिक डेटा और संचार मंच के रूप में कार्य करने के लिए अभिप्रेत है।"

संकीर्ण अर्थ में, "डिजिटल थ्रेड" शब्द का प्रयोग किसी भौतिक वस्तु के डिजिटल निरूपण के लिए निम्नतम डिज़ाइन और विशिष्टता स्तर को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है। डिजिटल थ्रेड मॉडल-आधारित सिस्टम इंजीनियरिंग (MBSE) में एक महत्वपूर्ण क्षमता है और डिजिटल ट्विन का आधार है।

डिजिटल थ्रेड शब्द का प्रयोग डिजिटल ट्विन की भौतिक वस्तु को बनाने वाली आवश्यकताओं, भागों और नियंत्रण प्रणालियों के साथ उसकी ट्रैसेबिलिटी का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है।

स्मार्ट फ़ैक्टरी – जर्मनी में व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक अवधारणाओं का उपयोग – चित्र: Xpert.Digital

यह ग्राफ़िक 2017 में जर्मन औद्योगिक कंपनियों के प्रबंध निदेशकों द्वारा स्मार्ट फ़ैक्टरियों में वर्तमान और भविष्य में उपयोग की जाने वाली तकनीकों के संबंध में किए गए एक सर्वेक्षण के परिणामों को दर्शाता है। 23 प्रतिशत उत्तरदाताओं ने बताया कि वे वर्तमान में अपनी स्मार्ट फ़ैक्टरी में अपने उत्पादों के डिजिटल ट्विन का उपयोग कर रहे हैं। 43 प्रतिशत ने संकेत दिया कि वे भविष्य में अपने उत्पादों के डिजिटल ट्विन का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं।

यह बात स्वायत्त आंतरिक लॉजिस्टिक्स पर भी लागू होती है: 17% ने बताया कि वे वर्तमान में (2017) इसका उपयोग करते हैं। 35% की योजना 2022 तक इसे लागू करने की है।

पांच वर्षों में उपयोग (2022)

• डेटा-आधारित संसाधन अनुकूलन – 77%
• एकीकृत योजना – 61%
• बिग डेटा आधारित प्रक्रिया और गुणवत्ता अनुकूलन – 65%
• मॉड्यूलर उत्पादन परिसंपत्तियाँ – 36%
• नेटवर्क से जुड़ी फैक्ट्री / कनेक्टेड फैक्ट्री – 60%
• पूर्वानुमानित रखरखाव – 66%
• प्रक्रिया का दृश्यीकरण/स्वचालन – 62%
• उत्पाद का डिजिटल ट्विन – 43%
• कारखाने का डिजिटल ट्विन / कारखाने का डिजिटल ट्विन – 44%
• उत्पादन संयंत्र का डिजिटल ट्विन / उत्पादन परिसंपत्ति का डिजिटल ट्विन – 39%
• लचीली उत्पादन विधियाँ / लचीली उत्पादन विधियाँ – 34%
• संयंत्र के भीतर स्वायत्त लॉजिस्टिक्स – 35%
• उत्पादन मापदंडों का स्थानांतरण – 32%
• पूर्णतः स्वायत्त डिजिटल फैक्ट्री – 11%

आज का उपयोग (2017)

• डेटा-आधारित संसाधन अनुकूलन – 52%
• एकीकृत योजना – 32%
• बिग डेटा आधारित प्रक्रिया और गुणवत्ता अनुकूलन – 30%
• मॉड्यूलर उत्पादन परिसंपत्तियाँ – 29%
• नेटवर्कयुक्त कारखाना / कनेक्टेड कारखाना – 29%
• पूर्वानुमानित रखरखाव – 28%
• प्रक्रिया का दृश्यीकरण/स्वचालन – 28%
• उत्पाद का डिजिटल ट्विन – 23%
• कारखाने का डिजिटल ट्विन / कारखाने का डिजिटल ट्विन – 19%
• उत्पादन संयंत्र का डिजिटल ट्विन / उत्पादन परिसंपत्ति का डिजिटल ट्विन – 18%
• लचीली उत्पादन विधियाँ / लचीली उत्पादन विधियाँ – 18%
• संयंत्र के भीतर स्वायत्त लॉजिस्टिक्स – 17%
• उत्पादन मापदंडों का स्थानांतरण – 16%
• पूर्णतः स्वायत्त डिजिटल फैक्ट्री – 5%

जर्मन औद्योगिक कंपनियों के प्रबंध निदेशकों का सर्वेक्षण किया गया। प्रश्न इस प्रकार पूछा गया: "निम्नलिखित अवधारणाएँ आपकी कंपनी के लिए कितनी प्रासंगिक हैं?" स्रोत में सर्वेक्षण पद्धति या 100 प्रतिशत से अधिक अंकों के बारे में कोई जानकारी नहीं दी गई है।

मशीनों को अनुकूलित करने के लिए डिजिटल ट्विन का उपयोग कैसे किया जाता है, इसका एक उदाहरण टर्बाइन, जेट इंजन और लोकोमोटिव जैसे ऊर्जा उत्पादन संयंत्रों का रखरखाव है।

डिजिटल ट्विन का एक और उदाहरण भौतिक वस्तुओं के लिए डिजिटल समकक्ष बनाने के लिए 3डी मॉडल का उपयोग है। इससे वास्तविक भौतिक वस्तु की स्थिति प्रदर्शित की जा सकती है, जिससे भौतिक वस्तुओं को डिजिटल दुनिया में प्रोजेक्ट करने का एक तरीका मिलता है। उदाहरण के लिए, यदि सेंसर किसी कनेक्टेड डिवाइस से डेटा एकत्र करते हैं, तो सेंसर डेटा का उपयोग डिवाइस की स्थिति की एक प्रति को "डिजिटल ट्विन" के रूप में वास्तविक समय में अपडेट करने के लिए किया जा सकता है। डिजिटल ट्विन की अवधारणा के लिए "डिवाइस शैडो" शब्द का भी प्रयोग किया जाता है। डिजिटल ट्विन का उद्देश्य भौतिक वस्तु के गुणों और स्थितियों की एक वर्तमान और सटीक प्रतिलिपि होना है, जिसमें आकार, स्थिति, हावभाव, स्थिति और गति शामिल हैं।

डिजिटल ट्विन का उपयोग परिसंपत्तियों के प्रदर्शन और उपयोग को अनुकूलित करने के लिए निगरानी, ​​निदान और पूर्वानुमान हेतु भी किया जा सकता है। इस क्षेत्र में, सेंसर डेटा को ऐतिहासिक डेटा, मानवीय विशेषज्ञता और फ्लीट एवं सिमुलेशन लर्निंग के साथ मिलाकर पूर्वानुमान परिणामों में सुधार किया जा सकता है। इसलिए, जटिल पूर्वानुमान और बुद्धिमान रखरखाव प्लेटफॉर्म समस्याओं के मूल कारण की पहचान करने और उत्पादकता बढ़ाने के लिए डिजिटल ट्विन का लाभ उठा सकते हैं।

यातायात और पर्यावरणीय सिमुलेशन में अंतर्निहित स्वायत्त वाहनों और उनके सेंसरों के डिजिटल ट्विन को ऑटोमोटिव उद्योग में अनुप्रयोगों के विकास, परीक्षण और सत्यापन में आने वाली महत्वपूर्ण चुनौतियों को दूर करने के साधन के रूप में भी प्रस्तावित किया गया है, खासकर जब संबंधित एल्गोरिदम कृत्रिम बुद्धिमत्ता दृष्टिकोण पर आधारित होते हैं जिनके लिए व्यापक प्रशिक्षण और सत्यापन डेटासेट की आवश्यकता होती है।

भौतिक रूप से निर्मित वस्तुओं को आभासी रूप दिया जाता है और उन्हें डिजिटल जुड़वां मॉडल (अवतार) के रूप में दर्शाया जाता है, जो भौतिक और साइबरस्पेस दोनों में सहज और घनिष्ठ रूप से एकीकृत होते हैं। भौतिक वस्तुएं और जुड़वां मॉडल परस्पर लाभकारी तरीके से बातचीत करते हैं।

उद्योग स्तर पर गतिशीलता

डिजिटल ट्विन, डिज़ाइन और निर्माण से लेकर सेवा और संचालन तक, संपूर्ण उत्पाद जीवनचक्र प्रबंधन (PLM) प्रक्रिया को बदल रहा है। वर्तमान में, PLM दक्षता, निर्माण, बुद्धिमत्ता, सेवा चरणों और उत्पाद डिज़ाइन में स्थिरता के मामले में बहुत समय लेने वाला है। एक डिजिटल ट्विन किसी उत्पाद के भौतिक और आभासी स्थानों को एकीकृत कर सकता है। यह कंपनियों को डिज़ाइन और विकास से लेकर उनके संपूर्ण जीवनचक्र तक, अपने सभी उत्पादों का एक डिजिटल फुटप्रिंट बनाने की अनुमति देता है। सामान्यतः, विनिर्माण से जुड़े उद्योग डिजिटल ट्विन से काफी प्रभावित होते हैं। विनिर्माण प्रक्रिया में, डिजिटल ट्विन कारखाने में वास्तविक समय के संचालन की एक आभासी प्रतिकृति है। भौतिक विनिर्माण प्रक्रिया में हजारों सेंसर लगाए जाते हैं, जो पर्यावरणीय स्थितियों, मशीन के व्यवहार और किए गए कार्य जैसे विभिन्न आयामों से डेटा एकत्र करते हैं। यह सारा डेटा डिजिटल ट्विन द्वारा लगातार प्रसारित और एकत्र किया जाता है। इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के कारण, डिजिटल ट्विन अधिक किफायती हो गए हैं और विनिर्माण उद्योग के भविष्य को आकार दे सकते हैं। इंजीनियरों के लिए एक लाभ यह है कि डिजिटल ट्विन का उपयोग करके आभासी रूप से डिज़ाइन किए गए उत्पादों का वास्तविक दुनिया में उपयोग किया जा सकता है। उत्पाद और संयंत्र के रखरखाव और प्रबंधन के उन्नत तरीके अधिक सुलभ होते जा रहे हैं, क्योंकि वास्तविक वस्तु का डिजिटल ट्विन वास्तविक समय की क्षमताओं के साथ उपलब्ध है।

डिजिटल ट्विन्स में व्यापार की अपार संभावनाएं हैं क्योंकि वे विनिर्माण प्रक्रिया के अतीत का विश्लेषण करने के बजाय भविष्य की भविष्यवाणी करते हैं । डिजिटल ट्विन्स द्वारा निर्मित वास्तविकता का प्रतिनिधित्व निर्माताओं को पूर्व-निर्धारित व्यावसायिक प्रथाओं की ओर विकसित होने में सक्षम बनाता है। विनिर्माण का भविष्य निम्नलिखित छह पहलुओं पर आधारित है:

• स्केलेबिलिटी,
• मॉड्यूलरिटी,
• FLEXIBILITY
• स्वायत्तता,
• कनेक्टिविटी
• और डिजिटल ट्विन।

विनिर्माण प्रक्रिया के विभिन्न चरणों के बढ़ते डिजिटलीकरण के साथ, उच्च उत्पादकता प्राप्त करने के अवसर उत्पन्न होते हैं। इसकी शुरुआत मॉड्यूलरिटी से होती है और उत्पादन प्रणाली में अधिक दक्षता की ओर ले जाती है। इसके अलावा, स्वायत्तता उत्पादन प्रणाली को अप्रत्याशित घटनाओं पर कुशलतापूर्वक और बुद्धिमत्तापूर्वक प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाती है। अंततः, इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी कनेक्टिविटी, उत्पाद डिजाइन और विपणन चक्र को बेहतर प्रदर्शन के लिए अनुकूलित करने की अनुमति देकर डिजिटलीकरण चक्र को पूरा करती है। इससे ग्राहकों की संतुष्टि और वफादारी में वृद्धि हो सकती है यदि उत्पाद किसी समस्या के विफल होने से पहले ही उसका पता लगा सकें। भंडारण और डेटा प्रसंस्करण की लागत में लगातार कमी आने के साथ, डिजिटल ट्विन के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तार भी हो रहा है।

उद्योग जगत में डिजिटल ट्विन का विशेष महत्व है। औद्योगिक मूल्य सृजन प्रक्रियाओं में इसका अस्तित्व और उपयोग कंपनियों को निर्णायक प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्रदान कर सकता है। यह बात विशेष रूप से 2010 के दशक की शुरुआत से सच साबित हुई है, जब इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) ने एकीकृत सेवाओं के साथ-साथ सभी प्रकार के डिजिटल रूप से नियंत्रित और नेटवर्क से जुड़े उत्पादों के उत्पादन को संभव बनाया।

उद्योग जगत में, उत्पादों, उत्पादन सुविधाओं, प्रक्रियाओं और सेवाओं के लिए डिजिटल ट्विन मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, ये भौतिक ट्विन से पहले भी मौजूद हो सकते हैं, जैसे कि भविष्य के उत्पादों के डिज़ाइन मॉडल। इनका उपयोग भौतिक ट्विन से प्राप्त डेटा का विश्लेषण और मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। ये अनेक उद्देश्यों और कार्यों को पूरा करते हैं।

उद्योग के लिए इनका विशेष महत्व भौतिक प्रोटोटाइपों की आवश्यकता को समाप्त करने और वास्तविक दुनिया के समकक्ष उत्पाद के व्यवहार, कार्यक्षमता और गुणवत्ता को हर प्रासंगिक पहलू में अनुकरण करने की क्षमता से उत्पन्न होता है। इस मूल्य का लाभ उत्पादों, प्रणालियों और सेवाओं के संपूर्ण जीवन चक्र में मूल्य श्रृंखला के सभी भागों में उठाया जा सकता है।

डिजिटल ट्विन कई अलग-अलग रूप ले सकता है। उदाहरण के लिए, यह सिस्टम विकास के व्यवहार मॉडल, 3डी मॉडल, या एक कार्यात्मक मॉडल पर आधारित हो सकता है जो मॉडल-आधारित डिज़ाइन प्रक्रिया के दौरान वास्तविक ट्विन के यांत्रिक, इलेक्ट्रॉनिक और अन्य गुणों और प्रदर्शन विशेषताओं को यथार्थवादी और व्यापक रूप से दर्शाता है।

विभिन्न डिजिटल ट्विन्स को आपस में जोड़ा जा सकता है और ये अपने भौतिक समकक्षों के साथ व्यापक संचार और अंतःक्रिया की अनुमति भी देते हैं। इसे डिजिटल थ्रेड भी कहा जाता है जो संपूर्ण उत्पाद जीवनचक्र में चलता है और इसमें उत्पाद से संबंधित अतिरिक्त जानकारी भी शामिल हो सकती है। एक कंपनी को ऐसे निरंतर डिजिटल थ्रेड से सबसे अधिक लाभ मिलता है, जो विभिन्न मूल्य सृजन प्रक्रियाओं में अनुकूलन और उत्पादों या सेवाओं के लिए डिजिटल व्यावसायिक मॉडलों की एक विस्तृत श्रृंखला के उपयोग को सक्षम बनाता है।

उत्पादन अभियांत्रिकी कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में से एक है। डिजिटल ट्विन्स सिस्टम के संपूर्ण जीवनचक्र (डिजाइन, निर्माण, संचालन और पुनर्चक्रण) का मानचित्रण करते हैं। यहां तक ​​कि योजना चरण के दौरान भी, इंजीनियर प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने के लिए सिमुलेशन मॉडल का उपयोग कर सकते हैं। सिस्टम के चालू हो जाने के बाद, इन्हीं सिमुलेशन मॉडलों का उपयोग प्रक्रियाओं को और अधिक अनुकूलित करने और उत्पादन को रूपांतरित करने के लिए किया जा सकता है।

परिवहन और भंडारण क्षेत्रों में, डीएचएल और यूपीएस जैसी अंतरराष्ट्रीय लॉजिस्टिक्स कंपनियां डिजिटल ट्विन के लिए लगातार नए एप्लिकेशन विकसित कर रही हैं, जैसे ट्रैक एंड ट्रेस या गोदामों और संपूर्ण बंदरगाह सुविधाओं का बुद्धिमानीपूर्ण नियंत्रण। एसएपी और ओरेकल जैसे सॉफ्टवेयर निर्माता अपने ईआरपी सिस्टम का विस्तार कर रहे हैं और आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन के लिए डिजिटल आपूर्ति श्रृंखला के रूप में नए आईटी समाधान पेश कर रहे हैं।

डिजिटल ट्विन की अवधारणा का उपयोग उत्पादन नियंत्रण, लॉजिस्टिक्स और खरीद में तेजी से बढ़ रहा है। इससे यह अवधारणा नियंत्रण इंजीनियरिंग और स्वचालन प्रौद्योगिकी की विधियों और उपकरणों से निकटता से जुड़ जाती है।

स्मार्ट शहरों के आंदोलन में डिजिटल प्रौद्योगिकी में बढ़ती रुचि के कारण शहरी नियोजन में भौगोलिक डिजिटल ट्विन्स लोकप्रिय हो गए हैं। इन डिजिटल ट्विन्स को अक्सर इंटरैक्टिव प्लेटफॉर्म के रूप में प्रस्तावित किया जाता है, जो शहरी वातावरण (शहरों) और उनमें मौजूद डेटा को मॉडल करने के लिए वास्तविक समय में 3डी और 4डी स्थानिक डेटा को कैप्चर और विज़ुअलाइज़ करते हैं।

ऑगमेंटेड रियलिटी (AR) सिस्टम जैसी विज़ुअलाइज़ेशन तकनीकों का उपयोग निर्मित वातावरण में डिज़ाइन और योजना के लिए सहयोगी उपकरणों के रूप में और शहरों में लगे सेंसरों और API सेवाओं से डेटा फ़ीड को एकीकृत करके डिजिटल ट्विन बनाने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, AR निर्माण पेशेवरों द्वारा सहयोगी अवलोकन के लिए ऑगमेंटेड रियलिटी मानचित्रों, इमारतों और डेटा को टेबलटॉप पर प्रोजेक्ट करने की अनुमति देता है।

निर्माण उद्योग में, योजना, डिजाइन, निर्माण, संचालन और रखरखाव गतिविधियाँ तेजी से डिजिटल हो रही हैं - आंशिक रूप से बीआईएम (बिल्डिंग इंफॉर्मेशन मॉडलिंग) प्रक्रियाओं के परिचय के माध्यम से - और इमारतों के डिजिटल ट्विन को एक तार्किक विस्तार के रूप में देखा जा रहा है - व्यक्तिगत इमारतों के स्तर पर और राष्ट्रीय स्तर पर दोनों। उदाहरण के लिए, यूनाइटेड किंगडम में, सेंटर फॉर डिजिटल बिल्ट ब्रिटेन ने नवंबर 2018 में जेमिनी प्रिंसिपल्स प्रकाशित किए, जो "राष्ट्रीय डिजिटल ट्विन" विकसित करने के सिद्धांतों की रूपरेखा प्रस्तुत करते हैं।

कार्यशील "डिजिटल ट्विन" के शुरुआती उदाहरणों में से एक को 1996 में हीथ्रो हवाई अड्डे के टर्मिनल 1 पर हीथ्रो एक्सप्रेस सुविधाओं के निर्माण के दौरान लागू किया गया था। सलाहकार कंपनी मॉट मैकडोनाल्ड और बीआईएम के अग्रणी जोनाथन इंग्राम ने कॉफ़रडैम और बोरहोल में लगे मोशन सेंसर को डिजिटल ऑब्जेक्ट मॉडल से जोड़ा ताकि मॉडल के भीतर गति प्रदर्शित की जा सके। मिट्टी की हलचल को स्थिर करने के लिए जमीन में ग्राउट पंप करने के प्रभावों की निगरानी के लिए एक डिजिटल इंजेक्शन ऑब्जेक्ट बनाया गया था।

स्वास्थ्य सेवा को डिजिटल ट्विन तकनीक द्वारा रूपांतरित किया जा रहा उद्योग माना जाता है। स्वास्थ्य सेवा में डिजिटल ट्विन की अवधारणा मूल रूप से उत्पाद या उपकरण पूर्वानुमान विश्लेषण के लिए प्रस्तावित और पहली बार लागू की गई थी। डिजिटल ट्विन की मदद से चिकित्सा, खेल और शिक्षा जैसे क्षेत्रों में स्वास्थ्य सेवा के लिए अधिक डेटा-आधारित दृष्टिकोण अपनाकर जीवन स्तर में सुधार किया जा सकता है। इस तकनीक की उपलब्धता से व्यक्तिगत रोगी मॉडल बनाना संभव हो गया है, जिन्हें एकत्रित स्वास्थ्य और जीवनशैली मापदंडों के आधार पर लगातार अपडेट किया जा सकता है। इससे अंततः एक आभासी रोगी का निर्माण हो सकता है जो केवल पिछले रिकॉर्ड पर निर्भर रहने के बजाय किसी व्यक्ति की स्वास्थ्य स्थिति का विस्तृत वर्णन करता है। इसके अलावा, डिजिटल ट्विन किसी व्यक्ति के रिकॉर्ड की तुलना जनसंख्या के रिकॉर्ड से करने की अनुमति देता है, जिससे उच्च स्तर की सटीकता के साथ पैटर्न को आसानी से पहचाना जा सकता है। स्वास्थ्य सेवा के लिए डिजिटल ट्विन का सबसे बड़ा लाभ व्यक्तिगत रोगी की प्रतिक्रियाओं के अनुसार स्वास्थ्य सेवा को अनुकूलित करने की क्षमता है। डिजिटल ट्विन न केवल किसी व्यक्तिगत रोगी के स्वास्थ्य की अधिक सटीक परिभाषा प्रदान करेंगे, बल्कि स्वस्थ रोगी की धारणा को भी बदल देंगे। पहले, "स्वस्थ" को बीमारी के किसी भी लक्षण की अनुपस्थिति के रूप में परिभाषित किया जाता था। अब, "स्वस्थ" रोगियों की तुलना शेष जनसंख्या से करके वास्तविक स्वास्थ्य को परिभाषित किया जा सकता है । हालांकि, स्वास्थ्य सेवा में डिजिटल ट्विन्स के आगमन से कुछ कमियां भी सामने आती हैं। डिजिटल ट्विन्स असमानता को जन्म दे सकते हैं, क्योंकि यह तकनीक सभी के लिए सुलभ नहीं हो सकती है और अमीर और गरीब के बीच की खाई को और चौड़ा कर सकती है। इसके अलावा, डिजिटल ट्विन्स किसी आबादी के भीतर ऐसे पैटर्न का पता लगा सकते हैं जो भेदभाव को जन्म दे सकते हैं।

डिजिटल ट्विन की अवधारणा चिकित्सा क्षेत्र में भी लोकप्रियता हासिल कर रही है, जिसमें चिकित्सा प्रक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए रोगी का आभासी प्रतिनिधित्व बनाया जाता है। इससे डॉक्टरों को उपचार से पहले रोगी की विशिष्ट स्थिति से परिचित होने में मदद मिलती है, और शल्य चिकित्सा में, रोगी-विशिष्ट प्रत्यारोपण (जैसे कृत्रिम जोड़) को पहले से तैयार करके सटीक रूप से प्रत्यारोपित किया जा सकता है, जिससे शल्य चिकित्सा के परिणाम बेहतर होते हैं और रोगी जल्दी स्वस्थ हो जाता है।

डिजिटल ट्विन तकनीक ने ऑटोमोटिव उद्योग को काफी समृद्ध किया है। ऑटोमोटिव उद्योग में डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग मौजूदा डेटा का लाभ उठाकर प्रक्रियाओं को सरल बनाने और लागत को कम करने के लिए किया जाता है। वर्तमान में, ऑटोमोटिव इंजीनियर सॉफ्टवेयर-आधारित डिजिटल क्षमताओं को शामिल करके मौजूदा भौतिक संसाधनों को और बेहतर बना रहे हैं। ऑटोमोटिव उद्योग में डिजिटल ट्विन तकनीक का एक ठोस उदाहरण यह है कि ऑटोमोटिव इंजीनियर कंपनी के एनालिटिक्स टूल्स के साथ डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग करके यह विश्लेषण करते हैं कि कोई विशेष कार कैसे चलाई जाती है। इससे उन्हें कार के लिए ऐसे नए फीचर्स सुझाने में मदद मिलती है जो सड़क दुर्घटनाओं की संख्या को कम कर सकते हैं, जो पहले इतने कम समय में हासिल करना असंभव था।

डिजिटल प्रौद्योगिकियों में कुछ ऐसी विशेषताएं होती हैं जो उन्हें अन्य प्रौद्योगिकियों से अलग करती हैं। इन विशेषताओं के बदले में कुछ विशिष्ट परिणाम होते हैं। डिजिटल ट्विन्स में निम्नलिखित विशेषताएं पाई जाती हैं।

कनेक्टिविटी

डिजिटल ट्विन तकनीक की प्रमुख विशेषताओं में से एक इसकी कनेक्टिविटी है। इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के हालिया विकास से कई नई तकनीकों का उदय हो रहा है। IoT का विकास डिजिटल ट्विन तकनीक के विकास को भी गति दे रहा है। यह तकनीक IoT की प्रकृति से कई समानताएं रखती है, विशेष रूप से इसकी कनेक्टिविटी। मुख्य रूप से, यह तकनीक भौतिक घटक और उसके डिजिटल समकक्ष के बीच कनेक्टिविटी स्थापित करती है। यह कनेक्शन डिजिटल ट्विन का आधार बनता है, जिसके बिना डिजिटल ट्विन तकनीक का अस्तित्व संभव नहीं है। जैसा कि पिछले अनुभाग में बताया गया है, यह कनेक्टिविटी भौतिक उत्पाद पर लगे सेंसरों के माध्यम से स्थापित होती है जो डेटा एकत्र करते हैं और विभिन्न एकीकरण तकनीकों के माध्यम से इस डेटा को एकीकृत और संचारित करते हैं। डिजिटल ट्विन तकनीक कंपनियों, उत्पादों और ग्राहकों के बीच बेहतर कनेक्टिविटी को सक्षम बनाती है। उदाहरण के लिए, आपूर्ति श्रृंखला में भागीदारों के बीच कनेक्टिविटी को उत्पाद या परिसंपत्ति के डिजिटल ट्विन की जांच करने की सुविधा देकर बढ़ाया जा सकता है। ये भागीदार डिजिटल ट्विन तक पहुंच कर उस उत्पाद की स्थिति को आसानी से सत्यापित कर सकते हैं।

ग्राहकों के साथ संपर्क भी बढ़ाया जा सकता है।

सेवाकरण से तात्पर्य उस प्रक्रिया से है जिसके द्वारा कंपनियां सेवाओं के माध्यम से अपने मुख्य उत्पाद में मूल्यवर्धन करती हैं। इंजनों के मामले में, इंजन का निर्माण इस संगठन का मुख्य उत्पाद है, जो इंजन निरीक्षण और रखरखाव की सेवा प्रदान करके अतिरिक्त मूल्यवर्धन करता है।

सेवाकरण

सेवाकरण विनिर्माण कंपनियों के लिए प्रासंगिक एक व्यावसायिक मॉडल नवाचार है, जो उनके मौजूदा उत्पाद पोर्टफोलियो में केवल मूर्त वस्तुओं से हटकर वस्तुओं और सेवाओं के संयोजन की ओर बदलाव को दर्शाता है। इस प्रकार, यह कंपनी स्तर पर सेवा-आधारित समाज की ओर समग्र आर्थिक प्रवृत्ति को प्रतिबिंबित करता है।

सेवाकरण के उदाहरण 100 वर्षों से अधिक समय से मौजूद हैं। हालांकि, वैश्वीकरण के कारण पिछले 20 वर्षों में इस विषय ने तेजी से महत्व प्राप्त किया है, क्योंकि जर्मनी जैसे उच्च वेतन वाले देशों की कंपनियां इसे कम वेतन वाले देशों से प्रतिस्पर्धा से खुद को बचाने के एक तरीके के रूप में देखती हैं। अकादमिक जगत में, सैंड्रा वेंडरमेर्वे और जुआन राडा के एक शोध लेख के कारण सेवाकरण एक स्वतंत्र शोध विषय के रूप में स्थापित हो गया है।

एकरूपता

डिजिटल ट्विन को एक ऐसी डिजिटल तकनीक के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो डेटा के मानकीकरण का परिणाम और सहायक दोनों है। चूंकि अब किसी भी प्रकार की जानकारी या सामग्री को एक ही डिजिटल रूप में संग्रहीत और प्रसारित किया जा सकता है, इसलिए उत्पाद का एक आभासी प्रतिनिधित्व (डिजिटल ट्विन के रूप में) बनाया जा सकता है, जिससे जानकारी को उसके भौतिक रूप से अलग किया जा सकता है। डेटा के मानकीकरण और जानकारी को उसके भौतिक स्वरूप से अलग करने से डिजिटल ट्विन का उदय संभव हुआ है। डिजिटल ट्विन भौतिक उत्पादों के बारे में बढ़ती मात्रा में जानकारी को डिजिटल रूप से संग्रहीत करना और उसे उत्पाद से अलग करना भी संभव बनाते हैं।

जैसे-जैसे डेटा का डिजिटलीकरण बढ़ता जा रहा है, उसे तेज़ी से और कम लागत में स्थानांतरित, संग्रहीत और संसाधित किया जा सकता है। मूर के नियम के अनुसार, आने वाले वर्षों में कंप्यूटिंग क्षमता में घातीय वृद्धि जारी रहेगी, जबकि डेटा प्रोसेसिंग की लागत में उल्लेखनीय कमी आएगी। इससे डिजिटल ट्विन विकसित करने की सीमांत लागत कम होगी और भौतिक मॉडलों पर परीक्षण करने और कार्रवाई करने से पहले भौतिक उत्पादों के खराब होने की प्रतीक्षा करने की तुलना में आभासी निरूपणों का उपयोग करके समस्याओं का परीक्षण, पूर्वानुमान और समाधान करना अपेक्षाकृत बहुत सस्ता हो जाएगा।

सूचना के समरूपीकरण और वियोजन का एक अन्य परिणाम उपयोगकर्ता अनुभव का अभिसरण है। जैसे-जैसे भौतिक वस्तुओं से प्राप्त जानकारी का डिजिटलीकरण होता है, एक ही वस्तु अनेक नई संभावनाएँ प्रदान कर सकती है। डिजिटल ट्विन तकनीक किसी भौतिक वस्तु के बारे में विस्तृत जानकारी को स्थान या समय की परवाह किए बिना बड़ी संख्या में उपयोगकर्ताओं के साथ साझा करने की अनुमति देती है। विनिर्माण उद्योग में डिजिटल ट्विन तकनीक पर अपने श्वेत पत्र में, माइकल ग्रीव्स ने डिजिटल ट्विन द्वारा सक्षम समरूपीकरण के परिणामों के संबंध में निम्नलिखित बातें कही हैं:

पहले, कारखाने के प्रबंधकों के कार्यालय कारखाने के सामने होते थे, जिससे उन्हें कारखाने में चल रही गतिविधियों का अंदाजा लगता था। डिजिटल ट्विन की मदद से, न केवल कारखाना प्रबंधक, बल्कि कारखाने के उत्पादन में शामिल हर व्यक्ति एक ही आभासी माध्यम से न केवल एक कारखाने, बल्कि दुनिया भर के सभी कारखानों को देख सकता है।

पुनः प्रोग्राम करने योग्य और बुद्धिमान

जैसा कि पहले बताया गया है, डिजिटल ट्विन किसी भौतिक उत्पाद को विशिष्ट तरीके से रीप्रोग्राम करने की सुविधा देता है। इसके अलावा, भौतिक उत्पाद पर लगे सेंसर, कृत्रिम बुद्धिमत्ता तकनीकों और भविष्यसूचक विश्लेषण का उपयोग करके डिजिटल ट्विन को स्वचालित रूप से भी रीप्रोग्राम किया जा सकता है। इस रीप्रोग्रामेबिलिटी का एक परिणाम नई कार्यक्षमताओं का उद्भव है। इंजन का उदाहरण लेते हुए, डिजिटल ट्विन का उपयोग इंजन के प्रदर्शन पर डेटा एकत्र करने और आवश्यकता पड़ने पर इंजन को समायोजित करने और उत्पाद का एक नया संस्करण बनाने के लिए किया जा सकता है। रीप्रोग्रामेबिलिटी के परिणामस्वरूप सेवा प्रदान करना भी संभव है। निर्माता डिजिटल ट्विन की निगरानी करने, आवश्यकतानुसार समायोजन करने या उसे रीप्रोग्राम करने के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं और वे इसे एक अतिरिक्त सेवा के रूप में प्रदान कर सकते हैं।

डिजिटल निशान

डिजिटल ट्विन तकनीक की एक और विशेषता यह है कि यह डिजिटल निशान छोड़ती है। इन निशानों का उपयोग इंजीनियर, उदाहरण के लिए, मशीन में खराबी आने पर डिजिटल ट्विन के इतिहास की जांच करने और समस्या के मूल कारण का पता लगाने के लिए कर सकते हैं। भविष्य में, इन निदानों का उपयोग मशीनों के निर्माताओं द्वारा अपने डिज़ाइन को बेहतर बनाने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे इस प्रकार की खराबी की आवृत्ति कम हो जाएगी।

प्रतिरूपकता

विनिर्माण उद्योग के संदर्भ में, मॉड्यूलरिटी को उत्पादों और उत्पादन मॉड्यूल के डिज़ाइन और अनुकूलन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। विनिर्माण मॉडलों में मॉड्यूलरिटी को शामिल करके, निर्माता मॉडलों और मशीनों को अनुकूलित करने की क्षमता प्राप्त करते हैं। डिजिटल ट्विन तकनीक निर्माताओं को उपयोग में आने वाली मशीनों को ट्रैक करने और सुधार के संभावित क्षेत्रों की पहचान करने में सक्षम बनाती है। मॉड्यूलर मशीनों के साथ, निर्माता डिजिटल ट्विन तकनीक का उपयोग करके यह पहचान सकते हैं कि कौन से घटक मशीन के प्रदर्शन को प्रभावित कर रहे हैं और उन्हें बेहतर घटकों से बदलकर विनिर्माण प्रक्रिया को बेहतर बना सकते हैं।