Dijital ikiz, gerçek dünyadaki bir varlık, sistem veya sürecin dijital temsilidir. Yapay zeka, bulut bilişim ve büyük veri kavramlarını bir çatı altında toplayan dijital ikiz teknolojisi, aslında fiziksel dünyadaki bir cihazın, kişinin veya tesisin dijital dünyadaki simülasyonu olarak da ifade edilebilir. Harvard Business Review, dijital ikizi, fiziksel ve dijital dünya arasında bir köprü olarak tanımlamaktadır. Fiziksel dünyadaki bir şeyin tam bir dijital kopyası olan dijital ikizler, fiziksel dünyadan veri toplayan ve yeniden yapılandırmak için makinelere gönderen Nesnelerin İnterneti (IoT) sayesinde eşi görülmemiş bir potansiyel sunmaktadır.

Dijital ikiz teknolojisinde fiziksel bir cihaz ile entegre çalışan sensörlerden elde edilen veriler, bulut tabanlı bir sisteme işlenmektedir. Bu veriler analiz edilerek sanal ortamdan fiziksel dünyaya uygulanabilecek dersler ve fırsatlar ortaya çıkarılmaktadır. Sanal ve fiziksel dünyaların eşleşmesi sayesinde verilerin analizi, sistemlerin izlenmesi, sorunların daha oluşmadan giderilmesi, yeni fırsatlar geliştirilmesi ve hatta simülasyonları kullanarak gelecek için plan yapılmasına olanak vermektedir.

Dijital ikiz kavramı, Michigan Üniversitesi’nden Michael Grieves’in terminolojiyi ilk kez kullandığı 2002 yılından beri var olsa da, onu daha fazla işletme için uygun maliyetli ve erişilebilir kılan IoT teknolojisi olmuştur. Dijital ikiz pazarının her yıl büyüyerek 2025 yılına kadar 26 Milyar Doları aşması beklenmektedir. Şirketler dijital ikiz teknolojisini, devam eden operasyonlarını iyileştirmek, çalışanlarını eğitmek, yeni ürün veya prosedürleri gerçek dünyaya sunmadan önce test etmek gibi birçok nedenle kullanmaktadır. Dijital bir ikiz oluşturarak, operasyonların nasıl iyileştirilebileceğine, verimliliğin nasıl artırılacağına veya bir sorunun nasıl tespit edileceğine ilişkin öngörüler, gerçek dünyada gerçekleşmeden önce mümkün hale gelmektedir. Dijital ikizden öğrenilen dersler, çok daha az risk ve çok daha fazla yatırım getirisi ile fiziksel sisteme uygulanabilmektedir. 

NASA, uzay araştırmalarında dijital ikiz teknolojisinin öncüsü sayılan eşleştirme (pairing) teknolojisini kullanan ilk şirkettir. NASA’nın fiziksel olarak görme veya izleme yeteneğinin ötesine geçen sistemler geliştirirken karşılaştığı en büyük zorluk, bu tür sistemleri uzaktan nasıl çalıştıracağı, bakımını nasıl yapıp onaracağıdır. Günümüzde NASA, yeni nesil araçlar ve uçaklar geliştirmek için dijital ikizler kullanmaktadır. NASA İleri Üretim Merkezi yöneticisi John Vickers, dijital ikiz teknolojisinin geleceğini şöyle yorumlamaktadır: “Dijital ikiz için nihai vizyon, ekipmanımızı sanal bir ortamda yaratmak, test etmek ve inşa etmektir. Sadece gereksinimlerimizin karşılandığı noktaya ulaştığımızda fiziksel olarak üretiyoruz. Daha sonra fiziksel yapının sensörler aracılığıyla dijital ikizine bağlanmasını istiyoruz.”

Kullanım Alanları

Dijital ikiz teknolojisi üretim, enerji, sağlık, ulaşım ve inşaat gibi birçok sektörde kullanılabilmektedir. Örneğin, simülasyon ortamında bir aracın aerodinamik açıdan en uygun tasarıma sahip olup olmadığı test edebilmektedir. Aracın mekanik, elektronik, yazılım veya sistem performansına ilişkin ilk aşama testleri yapılmakta ve optimizasyon sağlanmaktadır. Böylece uçak motorları, trenler, açık denizdeki platformlar veya türbinler gibi çok yüksek maliyetli ürünler üretilmeden önce, dijital ortamda test edilebilmektedir. Formula 1 otomobil yarışlarını geliştirmek için bile dijital ikiz teknolojisi kullanılmaktadır. Amerikan enerji devi Chevron, 2024 yılına kadar petrol sahalarında ve rafinerilerde ekipmanlara yerleştirecekleri dijital ikiz teknolojisi sayesinde milyonlarca dolarlık bakım maliyetlerinden tasarruf etmeyi öngörmektedir. Bir diğer dünya devi General Electric tarafından üretimde verimliliği artırmak için geliştirilen “dijital rüzgar çiftliği” (digital wind farm) çığır açmıştır. Bu sayede, henüz inşa edilmeden önce her bir rüzgar türbininin yapılandırılması aşamasında dijital ikizinden gelen veriler analiz edilerek verimlilikte % 20 kazanç sağlanmaktadır.

Üretimin yanı sıra, dijital ikiz teknolojisi hasta bakımı ve sağlık hizmetlerinde de dönüşüm vaat etmektedir. Dijital ikizler, sağlık sektöründe temsil ettikleri fiziksel nesne veya hizmetin dijital bir kopyası olarak hareket ederek, uzaktan izleme ve değerlendirme imkanı sağlamaktadır. Bir hastanın veya organların dijital ikizi sayesinde cerrahi ve tıbbi prosedürler gerçek bir hasta yerine simüle edilmiş bir ortamda uygulanabilmektedir.

Kent yönetimi ve planlamasında da dijital ikiz uygulamalarını görmek mümkündür. Örneğin, Singapur’un bir dijital ikizi mevcuttur. Böylece Singapur’da enerji verimliliği veya ulaşımla ilgili planlanan bir müdahalenin etkileri gerçek hayata geçirilmeden dijital ikizi üzerinde deneyimlenebilmektedir.

Görüldüğü gibi dijital ikiz teknolojisi, tasarım ve mühendislik, üretim, operasyonlar, servis ve bakım alanlarında sağladığı avantajlarla Endüstri 4.0 döneminin öne çıkan teknolojilerinden biridir.

Kaynakça
Forbes, “What Is Digital Twin Technology – And Why Is It So Important?”, Mart 2017.

Forbes, “7 Amazing Examples of Digital Twin Technology In Practice”, Nisan 2019.

Harvard Business Review Türkiye, “Dijital ve Fiziksel Dünya Arasındaki Köprü: Dijital İkiz”, Şubat 2019.

İpek KOCAOĞLU
Uzman
Yenilik ve Girişimcilik Politikaları Birimi
ipek.kocaoglu@izka.org.tr