Возможности цифровых двойников

Цифровые двойники и изменение климата

Оптимизация энергоэффективности. Цифровые двойники могут моделировать реальный мир с тем, чтобы определить области повышения энергоэффективности. Используя цифровые двойники для моделирования строительных и промышленных процессов, инженеры могут оптимизировать конструкции, процессы, сократить потери энергии и как следствие, возможно сократить выбросы парниковых газов.

Сокращение выбросов. Цифровые двойники можно использовать для прогнозирования воздействий на окружающую среду, что позволяет регулирующим органам принимать обоснованные решения об использовании энергии. Например, цифровые двойники могут помочь прогнозировать выбросы углерода при различных вариантах транспортировки, что может помочь с инвестированием в альтернативы с низким уровнем выбросов.

Улучшение производства возобновляемой энергии. Цифровые двойники можно использовать для моделирования производительности систем возобновляемой энергии, таких как солнечные и ветряные электростанции, и определения областей, в которых можно повысить энергоэффективность. Это может помочь максимизировать выход энергии таких источников, уменьшая потребность в ископаемом топливе и снижая выбросы парниковых газов.

Планирование реагирования на стихийные бедствия. Цифровые двойники можно использовать для моделирования воздействия стихийных бедствий, таких как наводнения и ураганы, что позволяет властям лучше планировать такие события и реагировать на них. Это может помочь уменьшить ущерб, причиняемый такими бедствиями.

Сокращение пищевых отходов

Оптимизация управления цепочками поставок. Создавая цифровой двойник, моделирующий цепочки поставок продуктов питания, компании могут определять области, в которых возникают отходы, такие как перепроизводство, порча при транспортировке или хранении и истечение срока годности. Эту информацию можно использовать для оптимизации цепочки поставок, сокращения отходов и повышения эффективности.

Прогнозирование спроса. Цифровые двойники можно использовать для прогнозирования спроса на продукты питания, что позволяет производителям и розничным торговцам лучше сопоставлять предложение со спросом, сокращая количество непроданных и выбрасываемых продуктов питания.

Мониторинг качества пищевых продуктов. Датчики и камеры можно использовать для мониторинга качества пищевых продуктов в режиме реального времени, раннего обнаружения порчи или загрязнения и обеспечения быстрого реагирования для предотвращения дальнейших потерь.

Сокращение перепроизводства. Используя цифровые двойники для оптимизации производства, компании могут сократить перепроизводство, которое является значительным источником пищевых отходов. Анализируя производственные данные, цифровые двойники могут определить, когда и где возникает перепроизводство, и помочь соответствующим образом скорректировать производство.

Улучшение пожертвований продовольствия. Цифровые двойники можно использовать для отслеживания и оптимизации распределения излишков продовольствия среди благотворительных организаций, продовольственных банков и других организаций, которые могут помочь перераспределить продовольствие среди нуждающихся.

Здоровье и благополучие

Персонализированное управление здоровьем. Цифровые двойники могут использоваться для создания персонализированных профилей здоровья для отдельных лиц путем анализа данных с носимых устройств и других датчиков. Эта информация может использоваться для создания индивидуальных планов медицинского обслуживания и прогнозирования результатов в отношении здоровья, помогая людям принимать более обоснованные решения в отношении своего здоровья.

Профилактика и лечение заболеваний. Цифровые двойники можно использовать для имитации распространения заболеваний и моделирования воздействия вмешательств, таких как вакцинация и социальное дистанцирование. Прогнозируя исходы заболеваний, цифровые двойники могут помочь чиновникам и врачам общественного здравоохранения разработать более эффективные стратегии профилактики и лечения.

Открытие и разработка лекарств. Цифровые двойники можно использовать для имитации воздействия лекарств на организм, что позволяет исследователям тестировать потенциальные лекарства до того, как они будут испытаны на людях. Это может помочь ускорить процесс разработки лекарств и снизить риск негативных побочных эффектов.

Виртуальный коучинг и обучение. Цифровых двойников можно использовать для создания виртуальных инструкторов, которые могут предоставлять персонализированную обратную связь и рекомендации для отдельных лиц. Это может помочь людям улучшить свою физическую форму и самочувствие, обеспечивая мотивацию и ответственность.

Поддержка психического здоровья. Цифровые двойники могут использоваться для создания виртуальных тренеров по психическому здоровью и оказания поддержки тем, кто в ней нуждается. Анализируя данные с носимых устройств и социальных сетей, цифровые двойники могут выявлять людей, которые могут подвергаться риску проблем с психическим здоровьем, и оказывать им поддержку.

Улучшение городов

Городское планирование и проектирование. Цифровые двойники можно использовать для моделирования дизайна и планировки городов, что позволяет градостроителям тестировать предлагаемые изменения. Это может помочь оптимизировать дизайн города с учетом таких факторов, как транспортный поток, энергоэффективность и общественный транспорт.

Оптимизация инфраструктуры. Цифровые двойники можно использовать для моделирования производительности инфраструктуры, такой как дороги, мосты и здания, что позволяет инженерам оптимизировать проекты для повышения эффективности и устойчивости. Это может помочь снизить затраты на техническое обслуживание и увеличить срок службы инфраструктуры.

Умное управление городом. Цифровые двойники можно использовать для мониторинга и управления городской инфраструктурой в режиме реального времени, предоставляя информацию о транспортных потоках, потреблении энергии и других факторах. Это может помочь сити-менеджерам оптимизировать услуги, быстрее и эффективнее реагировать на проблемы.

Планирование реагирования на стихийные бедствия. Цифровые двойники могут использоваться для моделирования воздействия стихийных бедствий на города, что позволяет властям лучше планировать такие события и реагировать на них. Это может помочь уменьшить ущерб и повысить безопасность жителей города.

Вовлечение граждан. Цифровые двойники можно использовать для создания интерактивных возможностей, позволяющих горожанам исследовать и оставлять отзывы о предлагаемых изменениях в городе. Это может помочь повысить прозрачность и взаимодействие с сообществом, что приведет к более эффективному и инклюзивному городскому планированию.

Глобальная производительность

Оптимизация производства. Цифровые двойники могут использоваться для моделирования производственного процесса, позволяя производителям оптимизировать производственные процессы для повышения эффективности и качества. Это может помочь сократить количество отходов, снизить затраты и увеличить объем производства.

Управление цепочкой поставок. Цифровые двойники можно использовать для создания цифрового двойника моделирования цепочки поставок, предоставляя в режиме реального времени информацию о состоянии товаров, уровне запасов и сроках доставки. Это может помочь повысить эффективность цепочки поставок и снизить риск задержек или нехватки товаров.

Прогностическое техническое обслуживание. Цифровые двойники могут использоваться для прогнозирования того, когда оборудование и механизмы потребуют обслуживания, что позволяет заранее планировать техническое обслуживание. Это может помочь сократить время простоя и затраты на техническое обслуживание, а также повысить надежность оборудования.

Управление энергопотреблением. Цифровые двойники можно использовать для мониторинга и оптимизации энергопотребления в зданиях и на промышленных объектах, определения областей, в которых потребление энергии может быть сокращено, и предоставления информации о влиянии мер по повышению энергоэффективности. Это может помочь снизить затраты на электроэнергию и воздействие на окружающую среду.

Оптимизация рабочей силы. Цифровые двойники можно использовать для мониторинга и оптимизации производительности рабочей силы, определения областей, в которых можно повысить производительность, и выявления возможностей для обучения и развития. Это может помочь повысить производительность и удовлетворенность сотрудников.

Улучшения образования

Персонализированное обучение. Цифровые двойники можно использовать для создания индивидуальных планов обучения для отдельных учащихся в зависимости от их стиля и темпа обучения. Это может помочь улучшить вовлеченность и удержание, поскольку учащиеся с большей вероятностью будут мотивированы материалом, адаптированным к их конкретным потребностям.

Разработка учебной программы. Цифровые двойники можно использовать для имитации воздействия различных стратегий обучения и учебных программ, что позволяет преподавателям оптимизировать методы обучения для различных групп учащихся. Это может помочь улучшить результаты обучения и сократить разрыв в успеваемости.

Профессиональное развитие. Цифровые двойники можно использовать для виртуального коучинга и обучения преподавателей, что позволяет им улучшать навыки преподавания и быть в курсе последних образовательных тенденций и передового опыта.

Оценка успеваемости. Цифровые двойники можно использовать для создания виртуальных оценок, имитирующих сценарии реального мира, что позволяет преподавателям оценивать успеваемость учащихся в более реалистичном и актуальном контексте. Это может помочь определить области, в которых учащиеся нуждаются в дополнительной поддержке, и дать более точную оценку их успеваемости.

Дистанционное обучение. Цифровые двойники можно использовать для создания виртуальных классов и предоставления возможностей дистанционного обучения для учащихся, которые не могут посещать школу лично. Это может помочь улучшить доступ к образованию и расширить возможности для обучения.

Обеспечение чистой водой и санитария

Планирование инфраструктуры. Цифровые двойники можно использовать для моделирования работы инфраструктуры водоснабжения и канализации, что позволяет планировщикам оптимизировать конструкцию и размещение труб, насосов и очистных сооружений. Это может помочь повысить эффективность и надежность инфраструктуры.

Мониторинг в режиме реального времени. Цифровые двойники можно использовать для мониторинга работы инфраструктуры водоснабжения и санитарии в режиме реального времени, предоставляя информацию о качестве и доступности услуг водоснабжения и канализации. Это поможет быстрее и эффективнее выявлять проблемы и реагировать на них.

Прогностическое обслуживание. Цифровые двойники можно использовать для прогнозирования того, когда инфраструктуре водоснабжения и канализации потребуется техническое обслуживание, что позволяет заранее планировать техническое обслуживание. Это может помочь сократить время простоя и расходы на техническое обслуживание, а также повысить надежность инфраструктуры.

Мониторинг качества воды. Цифровые двойники могут использоваться для мониторинга качества воды в режиме реального времени, обеспечивая понимание наличия загрязняющих веществ и позволяя быстро реагировать на возникающие проблемы. Это может помочь гарантировать безопасное для человека водоснабжение.

Управление водными ресурсами. Цифровые двойники можно использовать для моделирования воздействия различных стратегий управления водными ресурсами, таких как сбор дождевой воды и пополнение запасов подземных вод, что позволяет специалистам по планированию оптимизировать подход к управлению водными ресурсами. Это может помочь обеспечить устойчивость водоснабжения в долгосрочной перспективе.

Экономический рост

Повышение эффективности. Цифровые двойники помогают оптимизировать процессы, снижая затраты и повышая производительность. Выявляя неэффективные процессы и оптимизируя процессы, предприятия могут повысить производительность и прибыльность.

Улучшенное качество. Цифровые двойники помогают выявлять проблемы с качеством в режиме реального времени, обеспечивая быстрое реагирование и снижая риск дефектов. Это может привести к повышению качества продуктов и услуг, повышению удовлетворенности и лояльности клиентов.

Сокращение времени простоев. Цифровые двойники помогают прогнозировать, когда оборудование потребует обслуживания, сокращая время простоя и повышая общую эффективность. Это может помочь предприятиям достичь производственных целей и увеличить объемы производства.

Лучшее принятие решений. Цифровые двойники могут предоставлять информацию о процессах в режиме реального времени, что позволяет принимать более обоснованные решения. Используя данные для принятия решений, компании могут принимать более обоснованные решения, снижать риски и повышать прибыльность.

Инновации. Цифровые двойники могут предоставить платформу для экспериментов и инноваций, позволяя компаниям исследовать новые идеи и тестировать их в виртуальной среде. Это может привести к разработке новых продуктов и услуг, открытию новых рынков и стимулированию экономического роста.

Снижение неравенства

Планирование инфраструктуры. Цифровые двойники можно использовать для моделирования работы инфраструктуры, такой как транспортные сети и коммунальные услуги, что позволяет планировщикам оптимизировать проектирование и размещение инфраструктуры для лучшего обслуживания малообеспеченных слоев населения.

Доступ к образованию и обучению. Цифровые двойники могут предоставлять виртуальные классы и обучение студентам и специалистам из любой точки мира, делая образование и обучение более доступными для малообеспеченных слоев населения.

Персонализированное здравоохранение. Цифровые двойники можно использовать для создания персонализированных планов медицинского обслуживания, основанных на индивидуальном состоянием здоровья и факторах риска. Это может помочь улучшить показатели здоровья для неблагополучных слоев населения, которые могут иметь ограниченный доступ к медицинским услугам.

Профилактическое обслуживание. Цифровые двойники могут помочь снизить затраты и время простоя основной инфраструктуры за счет прогнозирования потребностей в техническом обслуживании, повышения надежности инфраструктуры и сокращения перебоев в обслуживании, которые могут несоразмерно повлиять на неблагополучные сообщества.

Реагирование на стихийные бедствия. Цифровые двойники могут помочь смоделировать стихийные бедствия и сценарии реагирования, позволяя спасателям лучше планировать и готовиться к чрезвычайным ситуациям, которые могут затронуть обездоленные сообщества.

Достижение социальной справедливости

Городское планирование и дизайн. Цифровые двойники можно использовать для моделирования городских пространств, что позволяет планировщикам экспериментировать с различными проектами и конфигурациями, которые лучше подходят для различных сообществ. Включая различные точки зрения и мнения членов сообщества, цифровые двойники могут помочь гарантировать, что городские пространства спроектированы так, чтобы удовлетворять потребности всех жителей, независимо от дохода, расы или пола.

Реформа уголовного права. Цифровые двойники можно использовать для имитации воздействия различных политик и процедур уголовного правосудия, что позволяет политикам и правозащитникам экспериментировать с новыми подходами, которые могут уменьшить неравенство в работе полиции и при вынесении приговоров. Предоставляя платформу для экспериментов, цифровые двойники могут помочь выявить и устранить системные предубеждения, которые могут существовать в системе уголовного правосудия.

Экологическая справедливость. Цифровые двойники можно использовать для моделирования воздействия экологической политики и практик, что позволяет политикам и активистам выявлять и устранять экологические риски, которые могут непропорционально повлиять на малообеспеченные или маргинализированные сообщества.

Вовлечение сообществ. Цифровые двойники могут использоваться для вовлечения членов сообщества в процессы принятия решений, что позволяет принимать более справедливые и инклюзивные решения. Предоставляя виртуальную платформу для совместной работы и ввода информации, цифровые двойники могут помочь гарантировать, что все голоса будут услышаны и что решения будут приниматься в интересах сообществ.

* * *

Источник.

https://frankdiana.net/2023/02/17/the-expanding-possibility-space-for-digital-twins/
The Expanding Possibility Space For Digital Twins

Расширение пространства возможностей для цифровых двойников
17 февраля 2023 г. Фрэнк Диана