Just nu står mänskligheten inför en av de hittills svåraste utmaningarna, nämligen klimatförändringar och det är i stort behov av lösningar. Utsläpp av växthusgaser gör att jorden blir varmare och med det kommer också konsekvenser som måste hanteras. Planeten kommer inte klara av den mängd utsläpp som samhället utfärdar och många har redan påverkats av att planeten blir varmare i form av stormar och översvämningar eller perioder av torka och värmeböljor.[1]
I framtiden kan det bli radikal förändring i ekosystem som skogar och korallrev, ännu mer extremväder samt smältande glaciärer, vilket höjer havsnivån markant. Samtidigt är det listade bara att skrapa på ytan för vad framtiden innebär, det vill säga ifall inga lösningar hittas.[2]
Samtidigt pågår också en helt annan omställning, digitaliseringen. Utvecklingen av internet och teknik är något som kan användas till fördel även i klimatomställningen. Den gröna och digitala omställningen kallas tillsammans Twin Transition och syftar just på den stora möjligheten att använda teknik för att hitta lösningar på klimatkrisen och forma en hållbar samhällsutveckling.
Rapporten är skriven på uppdrag av UTTC med syfte att öka kunskapsunderlaget inom Twin Transition och dess tekniker.
En digital tvilling är en virtuell kopia av något fysiskt. Det kan vara en maskin, en byggnad, en fabrik, ett fordon eller till och med en hel stad. Den digitala versionen är som en spegel där det går att se vad som händer i det verkliga objektet. Det verkliga objektet följs i realtid tack vare data från sensorer, mätare och andra uppkopplade system, det är en skillnad från 3D-modeller som är passiva och ej uppdateras utan närmare bestämt bara visar hur något ser ut i tredimension. Med digitala bilder visar digital tvilling allt ifrån hur systemet fungerar, rör sig och i vilket skick det befinner sig i till hur saker och ting kan ändras i framtiden. [3]
Begreppet “digital twin” introducerades omkring år 2002 av Michael Grieves på University of Michigan, Men idén användes långt tidigare inom flygindustrin. NASA var en av de första som använde konceptet, då de skapade digitala kopior av rymdfarkoster och testade olika lösningar på eventuella problem innan de skickade ut astronauter till rymden.[4]
Det är först runt 2010-talet som tekniken började användas i de flesta branscher, mycket till följd av att bättre datorer, sensorer och annan utrustning inklusive AI & Internet Of Things. AI bygger på algoritmer och stora mängder data för att kunna utföra vanligtvis mänskliga uppgifter. Där kommer AI in i bilden och effektiviserar arbetet, men framförallt i detta fall stödjer AI prediktion, automatisering och analysering. IoT i kombination med digitala tvillingar är även det ett viktigt samarbete som bidrar till mer produktivitet. IoT verkar genom att fysiska objekt är uppkopplade till internet som kan samla in, skicka och ta emot data. Samverkan mellan IoT och digitala tvillingar är att IoT ofta bär på datakällan för digitala tvillingar som genom sensorerna kan uppdatera tvillingen i realtid, därifrån speglas verkligheten samt analyser av vad som sker med säkerhet att verkligheten inte kommer påverkas. [5]
Modellen eller tvillingen skapas med målet att komma så nära verkligheten som möjligt vilket innebär att sammankopplingen mellan verklighet och modell är kritisk.
Först och främst används datainsamling vid skapandet av tvillingen oberoende av vilket sammanhang och mål modellen har. Det kan vara sensordata, men också användardata eller driftdata, exempelvis tryck, vibrationer och temperatur.[6]
Samtidigt går det att utnyttja data som är av intresse dvs egna-, externa- eller öppna data för att vidare utveckla modellen.
När sensorer används implementeras ofta en annan välkänd teknik, känt som IoT eller Internet of Things – sakernas internet. Det är just sensorer som samlar in data från verkligheten och kommunicerar med varandra vilket används för att tvillingen ska bli så exakt och verklig som möjligt. Med hjälp av IoT och annan data så kan modellen uppdateras i realtid utifrån vad som ändras i verkligheten. Förutom att använda modellen för att upptäcka eller förebygga brister kan den också användas för att testa nya saker, men slippa konsekvenserna ifall något skulle gå fel.[8] Det finns alltså möjlighet att se vad som potentiellt händer ifall exempelvis effektiviteten i ett maskineri ska höjas genom att byta ut en beståndsdel. Även tvärtom där tvillingversionen kan visa eventuella felaktigheter, och genom det kan förebygga problem inför framtiden samtidigt som det kan ge företag och användare en klar och tydlig bild av hela deras system och beståndsdelar digitalt. Lika bra som det är med IoT och öppna data kan det också finnas problem med att den digitala tvillingen bara samlar information från de källorna. Båda bygger på sensorer vilket skapar problem när dem inte är uppsatta överallt och att det skapas glapp som kan göra att datan blir otillräcklig. Samtidigt är det något som kan förbättras över tid, allt eftersom städer utvecklas och digitaliseras men det kräver resurser och initiativ.
Digitala tvillingar har funnits i några decennier men det är tack vare AI och IoT som det nu kan användas till sin fulla potential. Idag är digitala tvillingar en teknik som används globalt och inom flera olika sektorer. I dagens Sverige gör digitala tvillingar som mest nytta i smart stadsplanering och infrastruktur, men används även inom hälsosektorn för att till exempel studera behandlingar i sjukvårdssyfte. [9]
En till utmaning är att man i nuläget bygger modellerna enligt olika teknologier, eftersom det inte finns en tydlig standard. Detta medför problem då de inte blir kompatibla med varandra, det vill säga att det inte går att koppla ihop olika digitala tvillingar. Ifall man vill uppnå den fulla potentialen av digitala tvillingar är datautbyte, samarbete och interoperabilitet en grundläggande förutsättning.[10]
Digitala tvillingar kan användas till den gröna omställningen genom energioptimering när det taktiskt testar att stänga av värmen i hus eller lägenheter utan att innetemperaturen sänks, det är effektivt under årets varmaste månader för att spara energi. När analysen gjorts i den digitala tvillingen kan man tillexempel använda AI-effektvakt för att göra samma sak i verkligheten.
Något som gör tekniken unik, förutom att sensorerna används på ett mer nyanserat sätt än tidigare, är att hela städer kan omvandlas till digitala modeller. Det tar fram vilka i samhället, vare sig det är företag, fordon, privatpersoner eller andra som förbrukar mest energi och där utefter kan fokuset läggas på just de användarna. Tack vare sensorernas möjlighet att samla informationen så blir det enklare att utifrån värdena se på vilka i staden som bör ändra sina villkor och på så sätt kunna minska energiförbrukningen. Det kan alltså vara ett hjälpmedel för att hitta källan som förbrukar eller slösar mest energi och vidta riktade åtgärder.
Samma princip, kan också användas för att ta reda på vilka platser som har bäst förutsättningar för exempelvis solceller som i sin tur kommer kunna framställa mer förnybar energi.
Ett annat exempel där digitala tvillingar kan underlätta omställningen till förnybara energikällor är med vindkraft. Vinden är ibland oregelbunden och svår att förutse, precis som alla naturkällor. Trots oförutsägbarheten kan digitala tvillingar inte bara förutspå de bästa platserna för vindkraft, utan även kontrollera vilka vindkraftverk som är aktiva och vilka som genererar mest respektive minst el. Det gör att kraftverken som inte behövs kan stängas av för att inte störa miljön runtomkring, samtidigt som energiproduktion inte behöver minskas utan det bevaras genom smart teknik. På så sätt blir det enklare att matcha totalproduktionen av el till behovet, vilket är gynnsamt i arbetet för en mer hållbar stad.[11]
Dessutom kan digitala tvillingar mäta och notera mängden koldioxidutsläpp som släpps ut i realtid. Detta är av stor betydelse eftersom det kan hjälpa företag, industrier och privatpersoner att hitta den svagaste punkten i deras system. Detsamma gäller produktionskedjor. Det är ett stort steg i den hållbara utvecklingen att kunna se och ha data på vart mest växthusgaser släpps ut inom en omgivning där stora emissioner sker. Inom tomkörning som ett exempel kan lösningen vara att digitala tvillingar skapar transportvägar Digitala tvillingar ger tydligare översikt och bättre förståelse för utsläppen som bidrar till negativ klimatpåverkan, samt möjliggör testing av tänkbara justeringar i systemet för att minska utsläppen och komma närmare klimatmålen. [12]
Siemens är ett brett teknikföretag som riktar sig till många olika användare och områden inom infrastruktur, industri samt hälso- och sjukvården. De använder sig av digitala tvillingar främst i syfte att jobba för en hållbar framtid samtidigt som de vill hålla nere kostnader och bibehålla kvaliteten för både företaget och konsumenterna. I produktutvecklingen kan digitala tvillingar användas för att granska defekter vilket minimerar eventuella risker och gör att drifttakten kan öka. De kan smidigt simulera låg ovisshet i hur verkliga processer eller produktion påverkas eftersom utfallen sker i en virtuell värld.[13]
Ett ytterligare exempel på företag som använder digitala tvillingar är Tesla. Bland annat där användningsområdet är energihantering för lägre bränsleförbrukning. De använder också tekniken för att placera solpaneler som är bra tack vare tillskottet av förnybar el och därför en viktig del av den gröna omställningen. Fler alternativ är att Tesla använder digitala tvillingar så att de med modellerna kan simulera batteriproduktion, bedöma bilarnas prestanda, lyckas identifiera defekter och göra uppdateringar på mjukvaran. Allt ovan är bra då det minskar resursslöseri som istället gör att fabrikerna blir så energieffektiva som möjligt. [14]
Eftersom den pågående klimatutvecklingen ger förödande konsekvenser är det viktigt att vi använder det vi har och det som utvecklas för att kunna hitta nya sätt att lösa krisen. Det är tydligt att digitala tvillingar kan bidra till hållbar utveckling och passar bra i Twin Transitions banor om den gröna och digitala omställningen.
Att en digital tvilling uppdateras i realtid gör just denna typ av modell unik mot andra. Trots att det är en relativt ny teknik som kan behöva ytterligare arbete är den extremt kraftfull och bör ej underskattas.
Digitala tvillingar kan inte bara hjälpa företag och fabriker utan även hela städer att sänka sina CO2-utsläpp på lång sikt. Den virtuella modellen är användbar för att utforska och hitta nya lösningar utan att slösa resurser eller energi. Dessutom kan den också underlätta förbättringen av redan klimatsmarta system och energikällor.
Digitala tvillingar är ett verktyg som kan ändra hur klimatarbete utförs och vad som prioriteras för att så snabbt och effektivt som möjligt arbeta långsiktigt mot en klimatsmartare värld. Det är viktigt att samarbeta för att nå klimatmålen, alla bor trots allt på samma jordklot.
[1] WWF (05/08/25) Klimatförändringarnas konsekvenser Konsekvenser av klimatförändringar – Världsnaturfonden WWF
[2]Naturvårdsverket(17/12/2025)Klimatförändringar effekterna i världen Klimatförändringarnas effekter i världen
[3] Siemens SE. Digital Tvilling. Digital tvilling – Siemens SE
[4] M.Grieves, J.Vickers (8/2016) Origins of the digital twin concept . (PDF) Origins of the Digital Twin Concept
[5] InformaTecDigital(31/01/25) Digitala Tvillingar innovation i den digitala tidsåldern Digitala tvillingar: vad de är och hur de förändrar sektorer
[6] Genesis IT. Digital tvilling (digital twin) . Digital Tvilling (Digital Twin): Vad är det och hur används den? | Genesis
[7]Fredfrik Björklund SWECO (12/03/20) Vad är en digital tvilling Vad är en digital tvilling? – Sweco Sverige
[8] Tidningen Energi / Energi.se (18/08/21) Så kan digitala tvillingar stärka fjärvärmresystemet Så kan digitala tvillingar stärka fjärrvärmesystemet
[9]Kista.com(27/03/2024)Digital twins and real world impact Digital twins and real-world impact – Kista Science City
[10] eit Manufacturing Academy, 2.1. the challenge of digital twin interoperability, https://eitmanufacturingacademy.eu/unities/2-1-the-challenge-of-digital-twin-interoperability-78727/?
[11] Genesis IT. Digital tvilling (digital twin) . Digital Tvilling (Digital Twin): Vad är det och hur används den? | Genesis
[12] redaktionen it hållbarhet (01/10/24) Digitala tvillingar driver hållbar innonovation: ”Ett oerhört kraftfullt verktyg”, Digitala tvillingar driver hållbar innovation: “Ett oerhört kraftfullt verktyg” | IT-Hållbarhet
[13]Siemens SE. Digital Tvilling. Digital tvilling – Siemens SE
[14]Dinushan Srusjandha (06/24) What are digital twins and why every industry is using them What Are Digital Twins and Why Every Industry Is Using Them | by Dinushan Sriskandaraja | Jun, 2025 | Medium
Student, skola
Student, skola
Student, skola
Student, skola