Bir fabrikanın dijital ikizini yapmak, üç boyutlu modellemek ve model üzerinde animasyon ve veri göstermek değil, üretim simülasyonunun ve fiziksel kısıtların da uygulanabildiği bir gerçek zamanlı dünya hazırlamak demektir.
Çoğu zaman, dijital ikiz olarak ortaya konan uygulamalar daha çok 3D tasarlanmış SCADA izleme ekranlarını andırmaktadır.
Gerçek bir dijital ikiz, 3D fabika görünümünden öte bir veri, fizik ve simülasyon uygulaması olmalıdır.
Neden Bu Kadar Zor ?
Bu sorun, teknoloji ne kadar gelişirse gelişsin temel mühendislik alanlarının dijital ikizleme uygulamalarında göz ardı edilmesiyle beklenen sonuçların alınamamasından kaynaklanıyor. Multi disipliner bir çalışma için neredeyse ideal bir ortam olan dijital ikiz projeleri, 3D tasarımlarla saha sensör ve aktüatörlerinin etkileşimini sağlayan bir platformla son buluyor maalesef.
Bu temel kavramsal yanılsamanın ötesinde elbette bir çok etken de bu projelerin gerçekleştirilebilmesinin önünde bir engel haline geliyor.
Dijital ikiz, salt etkileşimli bir 3D platform değil, temelde geometri, fizik ve verinin üzerine kurulu bir platformdur.
Başlıca zorluklara değinmek gerekirse;
- Nesnelerin gerçek hayatta sahip oldukları özelliklerin, dijital ikizlenirken aynı olabilmesinin önündeki engeller ilk sırada geliyor. Bir fiziksel nesnenin dijital ikizi oluşturulurken tüm parçalarının geometrik replikalarının yanında fiziksel özelliklerinin (örn basınç, çekme, ısı dayanımları ve sertliği gibi) sistemin hazırlandığı platformda "gerçekten" modellenebilmesi
- Gerçek nesnenin parametre değişikliklerine bağlı davranış değişikliklerinin dijital ikizinde de olması ve gerçek zamanlı verilerle bu davranışı sergileyebilmesi
- Fiziksel alandaki nesnelerin, birbirleri ile etkileşimlerinin dijital ikizlerinde de birebir modellenmesi ve gerçek zamanlı verilerle bu etkileşimi gösterebilmesi
- Gerçek hayatta çalışan sistemlerden gerçek zamanlı bilginin toplanabilmesinin önündeki engeller (Örneğin açık olmayan standartlar)
Bu zorluklardan çok daha zor olanı ise, fabrika ve dijital ikizi çalışacak olan ekibin arasındaki işbirliği seviyesi. Öyle ki, tesis ile ilgili tüm bilgilerin dijital ikizlemeyi yapacak ekibe aktarılması gerekiyor ve bu durum, makine üreticileri ile fabrikaların pek de hoşuna giden bir durum değil.
Makine üreticileri makineleri ile ilgili bilgileri dijital ikiz yapılması için vermek istemiyor
Peki neden bu durum bu şekilde devam ediyor ? Ülkemiz özelinde düşünülecek olursa temel sorun dijital ikiz teknolojisi ile ilgili sayılan tüm bu sorunlardan öte, bu teknolojiyi kullanabilecek olgunluk seviyesinde yeterince tesis bulunmayışı ana faktör. Bu konuda Cansız ve arkadaşlarının 2019 yılında yaptığı ve 293 firmanın katıldığı çalışmada sadece 62 firmanın dijitalleşme ile ilgili bazı faaliyetleri olduğu, 49 adedinin gündemlerine aldıkları ve diğerlerinin ilgilenmediği görülüyor.
Yine aynı çalışmada firmalara dijitalleşmeye bakışları sorulduğunda değişik cevaplar var. En dikkat çekicisi ise "kendi sektörlerini ilgilendirmediği" şeklindeki ifadeler. Bu nedenle de oldukça fazla sayıda işletme bırakın dijital ikizi, temel dijitelleşme çalışmalarına ve yatırımlarına bile mesafeli duruyor.
Semptomlar
Gerçek bir dijital ikiz yerine çoğu zaman dijital ikizin belirli bölümlerini karşılayan uygulamalarla karşılaşmak oldukça olağan ve çoğu zaman da geometrik replika ve biraz da sensör/aktüatör içeren "ikiz"ler oluyor bunlar. Muhtemeldir ki etkileyici görüntüler sağlıyor olduğu için bu şekilde. Simülasyon ve fiziki özellikler bir fonksiyon olarak yer almıyor bu tip uygulamalarda. Burada threshold lardan öte, bir matematik modele göre davranan bir fizikten söz ediyoruz.
Dijital ikiz konusunda çalışan global firmalara baktığımızda uçtan uca bir dijital ikiz oluşturabilen bir sağlayıcının varlığından bahsetmek te mümkün değil.
Bu konuda platform geliştiricileri suçlamak çok da anlamlı değil. Zira bu kadar kompleks ve multi disipliner bir çalışmaya liderlik etmek için gerçekten ciddi bir kaynak ve işbirliği seviyesi gerekiyor.
Peki Çözüm Yok Mu ?
Aslına bakarsanız karmakarışık ve büyük problemlerin basit ve kolay çözümleri olabiliyor. Platform geliştiricilerin elinde fizik kurallarını iyi simüle eden, model geliştirilmesi kolay bir araç olsa ve potansiyel kullanıcıların da işbirliği düzeyi ve kaynakları yeterli olsa, her tesiste bir dijital ikiz görmek işten bile değil. Üretim hatlarında yapılacak değişikliklerin önceden simüle edilmesi, son andan geriye doğru işletmenin anlık durumunun yürütülebilmesi gibi oldukça fazla fonksiyona sahip olmak, işletmeden işletmeye değişen büyük imkanları da beraberinde getirecek şüphesiz.
Mevcut dijital ikizler, kuramsal olarak çerçevesi belirlenmiş fonksiyonların tümünü barındıran ikizlere dönüştüğünde elbette ilk önce ürünü kullanan tesis, tesisin çalışanları ve nihayet platform üreticileri kazanacaktır. Özellikle tesis optimizasyonu ile elde edilecek verimlilikle de karbon salınımı ve dolayısıyla küresel bir kazançtan söz etmke de elbet mümkün.
Bu konuda oyun geliştiricileri ve oyun motorlarının büyük bir imkan olduğunu söylemek mümkün. Özellikle açık kaynak olarak lisanslanmış ve gerçek dünya ile yakın fizik motoru barındıran bir platformu dijital ikiz geliştirmek için kullanmak oldukça hızlı yol alınmasını sağlayacaktır. Bir oyun geliştiricisi firma için hem maliyet efektif ve hem de yüksek kalitede bir dijital ikiz geliştirilmesine önayak olmak, diğer geliştiricilerin bu alana uyumlanmasından çok daha efektif sonuçlar verecektir.
Ülkemiz özelinde düşünüldüğünde ise, oyun geliştirme çılgınlığına kapılmış yazılım sektörümüzün, oyun geliştirme konusunda yetkinleşmiş olanlarının sanayimiz için dijital ikiz projelerinde yer alma vakitleri geldi de geçiyor bile.
Kaynakça
Cansız, M., Kurnaz, Z., ve Çağlar, E. (2019). 2023'e Doğru Türkiye'de Organize Sanayi Bölgeleri. UNDP Web Sitesi. Erişim Adresi: https://www.undp.org/tr/turkiye/publications/2023e-dogru-turkiyede-organize-sanayi-bolgelerinin-donusumu
