디지털 트윈 개발의 5단계

디지털 트윈은 비즈니스를 위한 비행 시뮬레이터와 비슷하지만 생각만큼 빠르고 쉽게 구현할 수는 없습니다.

아마도 디지털 트윈 기술에 대한 가장 간단한 설명은 비즈니스를 위한 '비행 시뮬레이터'일 것입니다. 정교한 비행 시뮬레이터는 한동안 항공기 산업에서 사용되어 왔으며, 영화 Sully를 본 사람이라면 누구나 이 시뮬레이터가 실제로 작동하는 모습을 볼 수 있었으며, 미국 교통 안전 위원회(National Transportation Safety Board) 회원들은 조종사가 허드슨 강에 통제 착륙하여 155명을 구한 대체 시나리오를 재현했습니다. 살고 있다.

관리자와 전문가가 기업 내 시스템과 시설을 살펴보고 가정 시나리오를 계획하며 실시간 이벤트의 영향을 확인할 수 있도록 하는 비즈니스용 비행 시뮬레이터 개념이 떠오르고 있습니다. 이 시뮬레이션에는 기술 인프라, 전체 건물 또는 공급망 네트워크의 디지털 트윈이 포함될 수 있습니다.

TCS의 미래학자인 Bill Quinn은 ZDNET에 "산업 전반에 걸쳐 디지털 트윈 기술의 채택이 증가하고 있지만 특히 빠른 성장을 경험하고 있는 일부 산업이 있습니다"라고 말했습니다. "예를 들어, 제조 및 생산은 강력한 성장을 보이는 영역입니다. 수요 예측, 재고 관리 및 제조 프로세스에 대한 실시간 가시성의 필요성으로 인해 디지털 트윈이 이 부문에 특히 매력적입니다."

Quinn은 디지털 트윈 기술의 채택 수준이 여전히 우리보다 앞서 있다고 말했습니다. "헬스케어, 이동성 및 소매업은 향후 3년 이내에 가장 큰 채택이 예상되는 주요 영역입니다."

디지털 트윈 기술의 주요 부문은 자동차 산업으로, "가상으로 충돌 테스트를 실행하거나 자동차의 공기 역학을 최적화하는 등 차량 하드웨어를 시뮬레이션하기 위해 한동안 디지털 트윈 기술을 사용해 왔습니다"라고 Tom De Schutter는 말했습니다. , Synopsys의 엔지니어링 부사장.

"우리가 소프트웨어 정의 차량으로 전환하고 360도 카메라, 헤드업 디스플레이, 고급 운전자 지원 시스템과 같은 기능을 위해 오늘날의 차량에 더 많은 소프트웨어가 사용됨에 따라 자동차 산업에서는 주요 차량을 모델링하는 전자 디지털 트윈을 점점 더 많이 채택하고 있습니다. 가상 전자 제어 장치를 통해 차량의 전자 부품을 사용하여 차량에 배포될 소프트웨어의 검증을 가능하게 합니다."

이러한 발전은 중요하지만 비즈니스 디지털 트윈을 구현하는 것이 Microsoft Flight Simulator와 같은 소프트웨어를 구현하고 실행하는 것만큼 빠르고 쉽지 않다는 것이 과제입니다.

이러한 과제는 Elsevier가 발표한 최근 논문에 설명되어 있으며, Carthage 대학의 Akram Hakiri가 이끄는 공동 저자 팀은 "DT에 대한 기존 작업은 주로 모델링 관점에 초점을 맞추고 있으며 관심이 덜하다"고 지적했습니다. 산업용 IoT 네트워크의 제어 및 관리를 단순화하는 것입니다."

추가 장벽에는 "네트워크 배포, 보안 위험, 새로운 비즈니스 모델 및 관행의 필요성으로 인한 엄청난 복잡성"이 포함됩니다. 연구원들은 "물리적 객체와 가상 모델 간에 피드백되는 데이터에 의존하는 분산형 디지털 트윈 인프라 간에 IoT 데이터를 공유하기 위한" 보안과 개인 정보 보호가 주요 관심사라고 말했습니다. 또한 네트워크 및 소프트웨어 구현 내에는 일관되지 않은 표준이 있습니다.

결론: 디지털 트윈은 표준과 비즈니스 사례가 통합됨에 따라 점진적으로 발전할 것입니다. 기본적인 디지털 역량을 구축하지 않고는 여기에서 다른 곳으로 나아갈 수 없습니다.

Quinn은 "기본적으로 디지털 트윈에는 IoT 센서, 연결성, 모델링 소프트웨어, 컴퓨팅 및 보고 도구가 필요합니다."라고 말했습니다.

"센서는 쌍둥이가 생성되는 실제 사람 또는 물체를 측정하고, 연결성은 센서에서 수집한 데이터를 중앙 컴퓨터로 전송하며, 모델링 소프트웨어는 처리 능력의 도움을 받아 중앙 컴퓨터 내에 디지털 트윈을 생성합니다. 컴퓨터와 보고 도구는 디지털 트윈 소유자에게 실행 가능한 결과를 제공합니다."

De Schutter는 "올바른 추상화 수준과 적절한 성능을 갖춘 가상 모델의 가용성이 가장 일반적인 장애물"이라고 말했습니다. 이러한 유형의 모델을 개발하는 데 필요한 기술은 구체적입니다. 개발자는 긴 소프트웨어 워크로드를 실행하기 위해 성능을 최적화하면서 모델을 정확하게 생성하는 데 모델을 사용할 정확한 사용 사례를 이해해야 합니다.

이 요구 사항은 모델 개발자가 하드웨어/전자 제어 장치를 이해하고 소프트웨어 개발자가 소프트웨어 개발 및 테스트 작업에 모델을 사용하는 방법을 고려해야 함을 의미합니다.

디지털 트윈 개발 경로를 계획하기 위해 디지털 트윈 컨소시엄은 최근 잘 작동하는 디지털 트윈을 향한 진행 단계를 식별하는 성숙도 모델을 발표했습니다.

1. 패시브

비전 및 디지털 야망: 부족함. 보고서는 "디지털 비전과 전략의 필요성이 고위직에서 명확하게 이해되지 않고 있다"고 밝혔습니다. "디지털 기술에 대한 인식이 거의 또는 전혀 없습니다."
UX 및 모델링: 저자는 "디자인을 위한 스케치된 맵, 동작 또는 역학 모델 없음"과 관련된 "현실 이후 모니터링 및 캡처"가 있다고 제안합니다.
기술 통합: 농담하시나요?

2. 스타터

비전 및 디지털 야망: "디지털 비전의 필요성과 업계를 형성하는 주요 기술에 대한 인식이 어느 정도 있습니다."
UX 및 모델링: "유사한 시각적 모양을 갖도록 모델링되고 2D 또는 3D 도면이나 모델로 렌더링되는 물리적 개체입니다. 프로세스는 사일로 내에서만 모델링되고 비즈니스 전반에 걸쳐 일관성이 없습니다."
기술 통합: "엔터프라이즈 시스템이나 공동작업 플랫폼과 같은 시스템 간에 일부 통합"이 있습니다.

3. 프로그레시브

비전 및 디지털 야망: "디지털 트윈을 포함하여 업계를 형성하는 광범위한 기술을 인식하고 있지만 비즈니스 결과는 명확하지 않습니다."
UX 및 모델링: "준실시간 모니터링 및 캡처 - 데이터가 동작 및 역학을 실시간으로 모델링하는 방식에 대한 제약 조건 내에서만 가능합니다."
기술 통합: "연결된 대화형 데이터, 특히 공통 데이터: GIS, BIM, IoT 데이터, 시스템 데이터 등 실시간 분석을 통한 단방향 및 양방향 데이터 흐름."

4. 성숙하다

비전 및 디지털 야망: "정의된 비즈니스 결과를 통해 디지털 트윈 기술의 영향과 중요성을 이해하지만 그 잠재력을 최대한 활용하지는 않습니다."
UX 및 모델링: "디지털 스레드를 사용한 거의 실시간 동기화, 연합 및 대화형 작업(양방향 통합 및 상호 작용). 시각화 및 시뮬레이션이 모델에 통합됩니다."
기술 통합: "시스템 간의 동기화 빈도는 예측 가능하고 결정적입니다. 시스템의 시스템을 사용하여 연결되고 상호 운용 가능한 시스템입니다."

5. 마스터

비전 및 디지털 야망: "디지털 트윈 기술은 비전을 형성하고 지속적으로 업데이트하고 전달하며 비즈니스 성과를 달성하는 데 사용됩니다."
UX 및 모델링: "자율 운영 및 유지 관리. 실시간 동기화 - 사용 사례에 따라 정의됩니다."
기술 통합: "비즈니스 맥락의 데이터는 업스트림과 다운스트림의 라이프사이클 전반에 걸쳐 연결됩니다. 통신 프로토콜은 상호 교환 가능한 시스템, 즉 시뮬레이션과 실제 시스템 간 또는 서로 다른 시스템 간의 교환을 허용합니다."

디지털 트윈을 효과적으로 사용하기 위한 또 다른 과제는 조직을 재정적으로 참여시키는 것입니다. TCS의 Quinn은 "디지털 트윈을 구축하고 유지하는 데 비용이 많이 들 수 있습니다."라고 말했습니다.