Digital Twins – डिजिटल ट्विन्स : उद्योगविश्वातील क्रांती

Digital Twins : आज उद्योगक्षेत्रात कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआय), इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आयओटी), क्लाऊड कॉम्प्युटिंग आणि ऑटोमेशन यांसारख्या तंत्रज्ञानामुळे मोठे बदल घडत आहेत. या सर्व तंत्रज्ञानांना एकत्र आणणारी आणि उद्योगांच्या कामकाजात आमूलाग्र बदल घडवून आणणारी संकल्पना म्हणजे डिजिटल ट्विन्स. काही वर्षांपूर्वी ही संकल्पना केवळ संशोधनापुरती मर्यादित होती. मात्र आज उत्पादन उद्योग, ऑटोमोबाईल, विमाननिर्मिती, आरोग्य, ऊर्जा, स्मार्ट सिटी, बांधकाम आणि शेती यांसारख्या अनेक क्षेत्रांमध्ये डिजिटल ट्विन्सचा वेगाने वापर वाढत आहे.

सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, एखाद्या मशीनचे, उत्पादनाचे, कारखान्याचे किंवा संपूर्ण प्रणालीचे संगणकावर तयार केलेले जिवंत डिजिटल प्रतिरूप म्हणजे डिजिटल ट्विन. हे केवळ थ्री-डी मॉडेल नसते तर प्रत्यक्ष यंत्राशी सतत जोडलेले एक बुद्धिमान डिजिटल मॉडेल असते. प्रत्यक्ष मशीनमध्ये बसवलेले सेन्सर्स सतत डेटा पाठवत असतात. त्या माहितीच्या आधारे डिजिटल ट्विन प्रत्येक क्षणी अद्ययावत होत राहते, त्यामुळे प्रत्यक्ष यंत्रामध्ये काय घडत आहे हे त्याच्या डिजिटल प्रतिमेतही त्याच क्षणी पाहता येते.

डिजिटल ट्विन्सची संकल्पना कशी विकसित झाली?

पूर्वी उद्योगांमध्ये नवीन उत्पादन विकसित करताना किंवा मशीनमध्ये बदल करताना प्रत्यक्ष प्रयोग करावे लागत असत. या प्रक्रियेत वेळ, पैसा आणि संसाधनांचा मोठा खर्च होत असे. एखादा निर्णय चुकीचा ठरला तर उत्पादन थांबण्याची किंवा यंत्रसामग्रीचे नुकसान होण्याची शक्यता असे. तंत्रज्ञान विकसित होत गेले आणि सेन्सर्स, आयओटी, क्लाऊड कॉम्प्युटिंग आणि एआय यांचा वापर वाढला. यामुळे प्रत्यक्ष मशीनमधील माहिती संगणकावर सतत उपलब्ध होऊ लागली. याच तंत्रज्ञानाच्या आधारे डिजिटल ट्विन्सची संकल्पना विकसित झाली. आज उद्योगांना प्रत्यक्ष मशीनवर प्रयोग करण्यापूर्वी त्याच प्रयोगाची डिजिटल चाचणी घेता येते, त्यामुळे संभाव्य अडचणी आधीच समजतात आणि अधिक सुरक्षित व अचूक निर्णय घेणे शक्य होते.

डिजिटल ट्विन्स कसे काम करतात? :

डिजिटल ट्विन्सच्या केंद्रस्थानी डेटा असतो. मशीनमध्ये बसवलेले विविध सेन्सर्स तापमान, कंपन, दाब, ऊर्जा वापर, मोटरचा वेग, उत्पादनाचा वेग, आवाजातील बदल, आर्द्रता आणि इतर अनेक बाबींची माहिती सतत गोळा करतात. हा डेटा इंटरनेट किंवा औद्योगिक नेटवर्कद्वारे क्लाऊड प्लॅटफॉर्मवर पाठवला जातो. त्यानंतर एआय आणि डेटा ॲनालिटिक्सच्या मदतीने या माहितीचे विश्लेषण केले जाते आणि त्याच आधारावर डिजिटल ट्विन्स प्रत्यक्ष मशीनची सद्य:स्थिती दाखवते.

उत्पादन उद्योगातील डिजिटल ट्विन्सचे (Digital Twins) महत्त्व :

आज उत्पादन उद्योगात वेळ आणि गुणवत्ता या दोन्ही गोष्टी अत्यंत महत्त्वाच्या आहेत. एखादे मशीन अचानक बंद पडल्यास संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया थांबू शकते आणि उद्योगाला मोठे आर्थिक नुकसान सहन करावे लागू शकते. डिजिटल ट्विन्सच्या मदतीने उद्योग Predictive Maintenance करू शकतात. म्हणजे मशीनमध्ये बिघाड होण्यापूर्वीच त्याची चिन्हे ओळखून देखभाल करता येते. उदाहरणार्थ, एखाद्या मोटरमध्ये असामान्य कंपन किंवा तापमान वाढू लागले, तर डिजिटल ट्विन्स त्वरित सूचना देते, त्यामुळे मशीन पूर्णपणे बंद पडण्याआधीच आवश्यक दुरुस्ती करता येते.

प्रभावी निर्णय प्रक्रिया :

डिजिटल ट्विन्सचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे डेटा-आधारित निर्णय घेण्याची क्षमता. समजा एखाद्या उद्योगाला उत्पादनाचा वेग १५ टक्क्यांनी वाढवायचा आहे. पूर्वी यासाठी प्रत्यक्ष मशीनवर प्रयोग करावा लागत असे. आता तोच प्रयोग आधी डिजिटल ट्विन्सवर करता येतो. जर नवीन कच्चा माल वापरला, उत्पादनाची गती बदलली किंवा नवीन मशीन बसवले, तर त्याचा परिणाम काय होईल याचे अचूक विश्लेषण डिजिटल ट्विन्स आधीच करून दाखवते, त्यामुळे चुकीचे निर्णय घेण्याचा धोका कमी होतो.

विविध क्षेत्रांतील वापर :

डिजिटल ट्विन्सचा वापर केवळ उत्पादन उद्योगापुरता मर्यादित नाही. ऑटोमोबाईल कंपन्या नवीन वाहनांचे डिजिटल ट्विन्स तयार करून त्यांची सुरक्षितता आणि कार्यक्षमता तपासतात. विमान उद्योगात इंजिनची स्थिती सतत तपासण्यासाठी या तंत्रज्ञानाचा वापर होतो. आरोग्य क्षेत्रात काही संशोधनांमध्ये रुग्णांच्या अवयवांचे डिजिटल मॉडेल तयार करून उपचारांचे संभाव्य परिणाम अभ्यासले जात आहेत. स्मार्ट सिटी प्रकल्पांमध्ये वाहतूक व्यवस्था, ऊर्जा वापर आणि पाणीपुरवठा यांचे व्यवस्थापन अधिक प्रभावी करण्यासाठी डिजिटल ट्विन्सचा वापर केला जात आहे.

डिजिटल ट्विन्सचे फायदे :

डिजिटल ट्विन्समुळे उत्पादनातील गुणवत्ता सुधारते, अनावश्यक खर्च कमी होतो, मशीनचे आयुष्य वाढते आणि उत्पादन प्रक्रिया अधिक वेगवान बनते. उद्योगांना ऊर्जा बचत करता येते, कच्च्या मालाचा अपव्यय कमी होतो आणि ग्राहकांच्या गरजेनुसार उत्पादनात जलद बदल करणे शक्य होते. याशिवाय प्रत्यक्ष उत्पादन थांबविल्याशिवाय नवीन कल्पना, नवीन डिझाईन किंवा नवीन प्रक्रिया तपासता येतात, त्यामुळे संशोधन आणि नवकल्पनांचा वेग वाढतो.

आव्हाने आणि मर्यादा :

डिजिटल ट्विन्सचे अनेक फायदे असले तरी त्याच्या अंमलबजावणीसाठी मोठी आर्थिक गुंतवणूक आवश्यक असते. उच्च दर्जाचे सेन्सर्स, आयओटी उपकरणे, क्लाऊड इन्फ्रास्ट्रक्चर, एआय सॉफ्टवेअर आणि प्रशिक्षित तज्ज्ञ यांची गरज असते. याशिवाय डेटा सुरक्षितता हा अत्यंत महत्त्वाचा मुद्दा आहे. मशीनमधून सतत डेटा क्लाऊडवर पाठवला जात असल्यामुळे सायबर हल्ल्यांचा धोका वाढू शकतो, त्यामुळे मजबूत सायबर सुरक्षा, डेटा एन्क्रप्शिन आणि नियमित सुरक्षा तपासणी आवश्यक ठरते.

भविष्याची दिशा :

आगामी काळात एआय, ५जी, एज कॉम्प्युटिंग, रोबोटिक्स आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आयओटी) यांच्या एकत्रित वापरामुळे डिजिटल ट्विन्स अधिक बुद्धिमान आणि सक्षम होतील. भविष्यात कारखान्यांपासून शहरांपर्यंत, रुग्णालयांपासून शेतीपर्यंत आणि वाहतूक व्यवस्थेपासून ऊर्जा व्यवस्थापनापर्यंत प्रत्येक क्षेत्रात डिजिटल ट्विन्सचा वापर वाढण्याची शक्यता आहे. डिजिटल ट्विन्स हे केवळ एखाद्या मशीनचे डिजिटल मॉडेल नसून, भविष्याचा आरसा आहेत. ते उद्योगांना समस्यांची पूर्वकल्पना देतात, निर्णय अधिक अचूक बनवतात आणि उत्पादन प्रक्रिया अधिक स्मार्ट, सुरक्षित आणि कार्यक्षम बनवतात. उद्योग ४.० च्या युगात स्पर्धात्मक राहायचे असेल तर डिजिटल ट्विन्सचा स्वीकार हा पर्याय नसून आवश्यकता बनत चालला आहे. योग्य नियोजन, प्रशिक्षित मनुष्यबळ आणि सुरक्षित तांत्रिक पायाभूत सुविधांसह या तंत्रज्ञानाचा वापर केला, तर भारतीय उद्योग जागतिक स्पर्धेत अधिक सक्षमपणे पुढे जाऊ शकतील.

अमेय पांगारकर
संपर्क : ९६०४०७३२३२

Read About : Why do flowers have fragrance : फुलांना सुगंध का असतो?
E-Paper: Punyanagari E-Paper