Czym jest digital twin? Definicja, rodzaje i zastosowania
Sprawdź, jak działają digital twins, od odwzorowania urządzeń fizycznych po procesy biznesowe.
Czym jest cyfrowy bliźniak? Definicja, rodzaje i zastosowania w biznesie
Cyfrowy bliźniak to wirtualne odwzorowanie rzeczywistego zasobu, systemu lub procesu, połączone z danymi o jego działaniu. Pojęcie obejmuje różne podejścia. Bliźniak zasobu może korzystać z modeli CAD i danych z czujników IoT, natomiast bliźniak procesu wykorzystuje dzienniki zdarzeń, by pokazać przebieg pracy w sprawach, czynnościach i zasobach. Jeśli chcą Państwo analizować operacyjne workflow zamiast urządzeń fizycznych, bliźniak procesu pomoże zbadać obecny przebieg i przeanalizować różne scenariusze za pomocą symulacji.
Jaka jest definicja cyfrowego bliźniaka?
Cyfrowy bliźniak to wirtualne odwzorowanie czegoś rzeczywistego, połączone z danymi o jego działaniu. Definicja obejmuje zasoby fizyczne, połączone systemy i procesy biznesowe, ale każdy rodzaj korzysta z innych danych i odpowiada na inne pytania.
Bliźniak zasobu może przedstawiać maszynę lub linię produkcyjną na podstawie modeli inżynieryjnych i danych o urządzeniach. Bliźniak procesu pokazuje, jak praca przebiega między czynnościami, zespołami i systemami, korzystając z danych o zdarzeniach rejestrowanych podczas jej wykonywania.
Cyfrowy bliźniak różni się od statycznego diagramu tym, że jest połączony z danymi z rzeczywistego świata. Dane mogą być aktualizowane na bieżąco lub w określonych odstępach czasu. Częstotliwość aktualizacji zależy od zastosowania i dostępnych danych.
To rozróżnienie ma znaczenie przy wyborze metody. Bliźniaki zasobów często opierają się na modelach inżynieryjnych, czujnikach i telemetrii urządzeń. Bliźniaki procesów korzystają z dzienników zdarzeń, czyli zapisów czynności, znaczników czasu i spraw pokazujących rzeczywisty przebieg pracy. Oba rodzaje mogą wspierać analizę i symulację, ale bliźniak procesu nie wymaga modelu zasobu fizycznego ani czujników IoT.
Jak rozwijała się koncepcja cyfrowych bliźniaków?
Pomysł wykorzystywania fizycznych replik i symulacji do przygotowań do misji kosmicznych sięga co najmniej prac NASA nad misją Apollo 13 w 1970 roku. W 2002 roku dr Michael Grieves opisał koncepcję łączącą produkt fizyczny z jego wirtualnym odpowiednikiem na wszystkich etapach cyklu życia produktu. Inżynier NASA John Vickers wprowadził termin „cyfrowy bliźniak” w 2010 roku.
Jak działa cyfrowy bliźniak?
Cyfrowy bliźniak łączy odwzorowanie czegoś rzeczywistego z danymi o jego działaniu. Dzięki temu można analizować bieżącą sytuację i rozważać możliwe zmiany.
Szczegóły zależą od zastosowania, ale podstawowe etapy są podobne:
- Zbierzcie odpowiednie dane. W przypadku bliźniaka zasobu mogą to być odczyty z czujników, telemetria urządzeń i dane inżynieryjne. Bliźniak procesu może korzystać z dzienników zdarzeń z systemów ERP, CRM lub workflow.
- Przygotujcie odwzorowanie. Zamodelujcie zasób, system lub proces z dokładnością odpowiednią do pytania, na które chcą Państwo odpowiedzieć. Odwzorowanie procesu może obejmować czynności, punkty decyzyjne, zasoby i czasy.
- Połączcie odwzorowanie z danymi. Korzystajcie z aktualizacji z rzeczywistego źródła, aby model zachował aktualność. Dane mogą być odświeżane na bieżąco lub okresowo.
- Analizujcie działanie. Porównujcie oczekiwane i zaobserwowane wyniki, badajcie odchylenia lub użyjcie symulacji, aby przeanalizować możliwe rezultaty.
- Wykorzystajcie wyniki przy podejmowaniu decyzji. Bliźniak może pomóc ocenić zmianę przed jej wprowadzeniem. Nie wprowadza jej jednak w operacjach za Państwa.
W przypadku bliźniaka procesu dane o zdarzeniach pokazują, co się wydarzyło. Process mining odtwarza na ich podstawie rzeczywisty przebieg. Następnie można wykorzystać model procesu i symulację, aby zbadać możliwe zmiany, na przykład dostosowanie przepustowości lub zmianę reguły kierowania spraw.
Jakie są rodzaje cyfrowych bliźniaków?
Cyfrowe bliźniaki mogą przedstawiać komponent, zasób, połączony system, proces biznesowy lub organizację. Wybór zależy od zakresu pytania, na które trzeba odpowiedzieć.
| Rodzaj | Co przedstawia | Typowe dane |
|---|---|---|
| Bliźniak zasobu | Zasób fizyczny, na przykład maszynę, pojazd lub budynek | Dane CAD lub inżynieryjne, czujniki IoT i telemetria urządzeń |
| Bliźniak systemu | Połączone zasoby lub komponenty, na przykład linię produkcyjną lub sieć komunalną | Dane z zasobów i systemów składających się na większy system |
| Bliźniak procesu | Przebieg pracy w procesie biznesowym, na przykład od zamówienia do płatności lub w procesie zakupowym | Dzienniki zdarzeń z identyfikatorami spraw, czynnościami, znacznikami czasu i informacjami o zasobach |
| Bliźniak organizacji | Działanie organizacji w różnych procesach, zasobach i powiązaniach | Połączenie informacji o procesach i organizacji |
Bliźniak komponentu skupia się na pojedynczym elemencie, na przykład zaworze lub części maszyny. Może być częścią większego bliźniaka zasobu lub systemu. Kategorie te mogą się pokrywać: linia produkcyjna może obejmować bliźniaki poszczególnych maszyn oraz bliźniaka całej linii jako systemu.
Jeśli pytanie dotyczy współpracy ludzi, systemów i procesów, odpowiednim rozwiązaniem jest bliźniak procesu. Korzysta on z danych o procesach, a nie ze szczegółowego modelu fizycznego.
Czym jest cyfrowy bliźniak organizacji?
Cyfrowy bliźniak organizacji (DTO) rozszerza tę koncepcję z jednego procesu na całą organizację: jej procesy, zasoby, struktury i powiązania między nimi. To inny zakres i odmienny punkt wyjścia, dlatego ta strona skupia się na bliźniaku procesu, a szersze ujęcie organizacyjne pozostawia osobnemu materiałowi. W przewodniku o cyfrowym bliźniaku organizacji opisano kolejne poziomy, sposoby utrzymywania aktualności oraz wybór pierwszego procesu do zamodelowania.
Dla wielu firm cyfrowy bliźniak jest celem końcowym. Błędem jest próba osiągnięcia go od razu. Najpierw należy udokumentować procesy i połączyć je w pełną architekturę. Następnie dodać dane, aby można było je mierzyć. Na końcu warto zapewnić ciągłą aktualizację tego obrazu.
Jak technologia cyfrowych bliźniaków sprawdza się w procesach biznesowych?
Bliźniak procesu wykorzystuje dane o zdarzeniach, aby pokazać rzeczywisty przebieg pracy w ramach czynności biznesowych i systemów.
W miarę przepływu pracy przez systemy powstają cyfrowe zapisy. Dziennik zdarzeń może zawierać identyfikator sprawy, czynność, znacznik czasu, a czasem także informacje o zaangażowanym zasobie lub systemie. Process mining wykorzystuje te zapisy, aby odtworzyć rzeczywisty przebieg procesu.
Bliźniak procesu może pokazać ścieżki spraw, czas trwania czynności i przekazywania zadań oraz miejsca, w których sprawy się opóźniają lub powtarzają. W przeciwieństwie do diagramu opracowanego wyłącznie na podstawie wywiadów, opiera się na zaobserwowanych danych o zdarzeniach. Model procesu nadaje im strukturę i kontekst, a symulacja pozwala analizować scenariusze.
To nie to samo co bliźniak zasobu. Bliźniak procesu nie modeluje fizycznego stanu maszyny ani nie wymaga danych z czujników. Pokazuje przebieg pracy w ramach czynności biznesowych i systemów.
Dlaczego cyfrowe bliźniaki procesów biznesowych są przydatne?
Bliźniak procesu pomaga analizować kwestie operacyjne na podstawie danych z Państwa procesu.
- Zobaczcie rzeczywisty przebieg. Porównajcie ścieżki zapisane w danych o zdarzeniach z oczekiwanym przebiegiem procesu.
- Znajdźcie opóźnienia i poprawki. Wskażcie miejsca, w których sprawy czekają, czynności się powtarzają lub sprawy trafiają na różne ścieżki.
- Przeanalizujcie możliwe zmiany. Użyjcie symulacji, aby ocenić scenariusze, na przykład zmianę przepustowości lub sposobu kierowania spraw.
- Monitorujcie wyniki procesu. Korzystajcie z KPI i aktualizowanych danych, aby śledzić zmiany w procesie.
Bliźniak nie gwarantuje, że proponowana zmiana sprawdzi się w praktyce. Pozwala uporządkować analizę danych i przetestować założenia przed podjęciem decyzji.
Jak zbudować cyfrowego bliźniaka procesu?
Bliźniaka procesu można zacząć tworzyć na podstawie danych o zdarzeniach z używanych już systemów. Do analizy procesu biznesowego nie są potrzebne czujniki IoT. Poniższe siedem kroków pozwala przygotować bliźniaka jednego procesu. Rozszerzenie go na całą organizację wymaga innej kolejności działań, opisanej w przewodniku o cyfrowym bliźniaku organizacji.
- Wybierzcie jeden proces. Zacznijcie od procesu ważnego dla zespołu, dla którego dostępne są użyteczne dane o zdarzeniach. Może to być proces od zamówienia do płatności, zakupy lub obsługa klienta.
- Przygotujcie dziennik zdarzeń. Sprawdźcie, czy zawiera identyfikator sprawy, nazwę czynności i znacznik czasu. W zależności od pytania przydatne mogą być też nazwy zasobów, koszty lub inne atrybuty. Zobaczcie przewodnik o przygotowaniu dziennika zdarzeń do process mining.
- Odkryjcie rzeczywisty przebieg. Użyjcie process mining, aby odtworzyć ścieżki spraw i przeanalizować czasy, odchylenia oraz poprawki.
- Zamodelujcie proces. Model procesu ułatwia interpretację przebiegu i przedstawia strukturę, którą chcą Państwo analizować. BPMN pomaga opisać czynności, bramki i punkty decyzyjne.
- Przygotujcie scenariusz. Określcie konkretne pytanie typu „co, jeśli”, na przykład co może się stać po zmianie przepustowości lub reguły procesu. Jasno opiszcie założenia.
- Przeprowadźcie symulację i przeanalizujcie wyniki. Porównajcie scenariusz z obecnym procesem, korzystając z takich miar jak czas cyklu, przepustowość lub czas oczekiwania, o ile pozwalają na to dane i model.
- Zdecydujcie, co sprawdzić w praktyce. Wykorzystajcie wyniki przy podejmowaniu decyzji. Po wprowadzeniu zmiany przeanalizujcie nowe dane o procesie, aby sprawdzić, co się wydarzyło.
ProcessMind łączy process mining, mapowanie procesów, dashboardy, KPI i symulację procesów. Mogą Państwo wypróbować ProcessMind na danych z własnego procesu.
Jakich funkcji szukać na platformie?
W przypadku bliźniaka procesu warto szukać funkcji, które łączą dane o zdarzeniach z czytelnym obrazem procesu i pomagają ocenić możliwe zmiany.
| Funkcja | Do czego służy |
|---|---|
| Process mining | Odtwarzanie rzeczywistego przebiegu na podstawie danych o zdarzeniach |
| Mapowanie procesów i BPMN | Dokumentowanie struktury procesu i ułatwianie rozmów o jego przebiegu |
| Symulacja procesów | Analizowanie scenariuszy „co, jeśli” na podstawie modelu i jego założeń |
| Dashboardy i KPI | Monitorowanie wyników procesu i przedstawianie wniosków |
| Przygotowanie danych | Porządkowanie danych o zdarzeniach z systemów biznesowych przed analizą |
| Współpraca | Udostępnianie widoków procesów i wniosków zaangażowanym osobom |
Oceniając narzędzie, sprawdźcie, czy jego funkcje odpowiadają dostępnym danym i pytaniom, na które trzeba odpowiedzieć. Narzędzie do analizy procesów nie zastępuje oprogramowania inżynieryjnego do tworzenia szczegółowych bliźniaków zasobów.
Mogą Państwo zobaczyć, jak działa analiza scenariuszy „co, jeśli” lub poznać symulację procesów.
Jak wykorzystuje się cyfrowe bliźniaki w praktyce?
Cyfrowe bliźniaki wykorzystuje się w różnych branżach, ale model i dane zależą od tego, czy analizowane są zasoby fizyczne, połączone systemy czy procesy biznesowe.
Produkcja
Bliźniak zasobu lub systemu może przedstawiać urządzenie albo linię produkcyjną. Zespoły mogą korzystać z danych inżynieryjnych i informacji o urządzeniach, aby analizować ich działanie lub symulować możliwe zmiany na linii.
Bliźniak procesu odpowiada na inne pytanie: jak zlecenia pracy, inspekcje lub sprawy produkcyjne przebiegają przez procesy organizacji. Takie widoki mogą się uzupełniać, ale nie są tym samym modelem.
Łańcuch dostaw i logistyka
Bliźniak systemu może przedstawiać połączone obiekty, transport lub przepływy zapasów. Bliźniak procesu pokazuje, jak zamówienia, zakupy lub realizacja spraw przebiegają przez systemy biznesowe i zespoły.
Dane o zdarzeniach pomagają wykrywać opóźnienia i odchylenia w tych workflow.
Ochrona zdrowia
Bliźniak procesu pomaga analizować przepływy administracyjne i operacyjne, takie jak przyjęcie pacjenta, planowanie wizyt czy rozliczenia. Może pokazać, gdzie sprawy czekają lub przebiegają różnymi ścieżkami.
Cyfrowe bliźniaki kliniczne dotyczące konkretnych pacjentów to odrębne zastosowanie, które może wymagać innych danych, modeli i zabezpieczeń.
Miasta i usługi komunalne
Bliźniaki zasobów lub systemów miejskich i komunalnych mogą przedstawiać infrastrukturę i sieci na podstawie danych inżynieryjnych oraz odczytów z czujników. Bliźniaki procesów uzupełniają te widoki, pokazując przebieg powiązanych działań operacyjnych, takich jak obsługa zgłoszeń serwisowych lub spraw związanych z utrzymaniem.
Energetyka
Organizacje z sektora energetycznego mogą wykorzystywać bliźniaki zasobów do przedstawiania urządzeń, takich jak turbiny, a bliźniaki systemów do analizowania połączonej infrastruktury. Gdy dostępne są dane o zdarzeniach, process mining pozwala osobno analizować procesy biznesowe, na przykład planowanie konserwacji lub obsługę serwisową.
Cyfrowy bliźniak a symulacja: czym się różnią?
Cyfrowy bliźniak łączy odwzorowanie z danymi o czymś rzeczywistym, a symulacja uruchamia model, aby przeanalizować możliwe wyniki.
Symulacja pozwala porównywać scenariusze, na przykład różne poziomy zatrudnienia lub reguły procesu. Model można uruchomić bez połączenia z aktualnymi danymi operacyjnymi.
Cyfrowy bliźniak to wirtualne odwzorowanie połączone z danymi o rzeczywistym zasobie, systemie lub procesie. Może obejmować symulację, ale sama symulacja nie jest cyfrowym bliźniakiem.
W przypadku bliźniaka procesu dane o zdarzeniach pomagają opisać rzeczywisty przebieg. Model procesu przedstawia jego strukturę, a symulacja pozwala porównywać możliwe zmiany. Wyniki zależą od modelu, danych wejściowych i przyjętych założeń. Są szacunkami dla danego scenariusza, a nie gwarancją tego, co się wydarzy.
Jeśli chcą Państwo ocenić zmianę w procesie, przeczytajcie, jak przeprowadzić analizę scenariuszy „co, jeśli”.
Jaką rolę pełni ProcessMind?
ProcessMind pomaga analizować i ulepszać procesy biznesowe. Nie służy do tworzenia bliźniaków zasobów na podstawie modeli CAD ani danych z czujników IoT.
ProcessMind pozwala analizować dane o zdarzeniach, mapować przebieg procesów, monitorować KPI, identyfikować wąskie gardła i symulować scenariusze „co, jeśli”. Workflow bliźniaka procesu łączy te funkcje:
- Odkryjcie rzeczywisty przebieg pracy na podstawie danych o zdarzeniach.
- Zmapujcie proces, aby zespół mógł go zrozumieć i omówić.
- Analizujcie wyniki procesu za pomocą dashboardów i KPI.
- Symulujcie możliwe zmiany i porównujcie scenariusze.
Zacznijcie od jednego procesu i dostępnych już danych o zdarzeniach. Aby sprawdzić, co obejmuje funkcja symulacji, poznajcie symulację procesów.
Zbudujcie cyfrowego bliźniaka jednego procesu
Zacznijcie od danych o zdarzeniach z procesu, który Państwo znają. Sprawdźcie, jak przebiega dziś praca, a następnie przeanalizujcie zmianę za pomocą symulacji.
W kolejnym kroku zobaczcie, jak działa analiza scenariuszy „co, jeśli” lub poznajcie symulację procesów.
