مگی مای آرمسترانگ 4 دسامبر 2020
هنگامی که ما برای دنیای متصل ماشین طراحی می‌کنیم، جعبه ابزار مهندس سنتی می‌تواند خالی به نظر برسد. ما به یک مجموعه جدید از ابزارهای ساخت نیاز داریم تا بتوانیم واقعیت‌های جدید محصولات نرم‌افزاری را که با رویکردهای دیجیتالی تأمین می‌شوند، برآورده کنیم.
خوشبختانه، ظهور دوقلوهای دیجیتال به مهندسان یک جهش فناوری «نگاه از طریق شیشه» به قلب دارایی‌های فیزیکی آن‌ها ارائه می‌دهد. دوقلوهای دیجیتال با دارایی‌های فیزیکی اکنون و آینده، نگاهی اجمالی به آنچه اتفاق می‌افتد یا آنچه می‌تواند رخ دهد، می‌دهند.
خلاصه دوقلوی دیجیتال
آیا تعریفی می‌خواهید که بتوانید آن را به یاد بسپارید؟ این را برای اندازه امتحان کنید:
«دوقلوی دیجیتال نمایش مجازی یک شی یا سیستم فیزیکی در طول چرخه حیات آن است. از داده‌های زمان واقعی و سایر منابع برای امکان یادگیری، استدلال و بازخوانی مجدد بصورت پویا برای تصمیم‌گیری بهتر استفاده می‌کند.»
در انگلیسی ساده، این فقط به معنای ایجاد یک مدل مجازی بسیار پیچیده است که دقیقاً همتای (یا دوقلوی) یک چیز فیزیکی است. «چیز» می‌تواند یک ماشین، یک‌تونل، یک‌پل، یا حتی یک‌موتور جت باشد. حسگرهای متصل‌شده روی دارایی فیزیکی داده هایی را جمع آوری می‌کنند که می‌توانند از طریق مدل مجازی ترسیم‌شوند. هرکسی که به دوقلوی دیجیتال نگاه می کند می‌تواند اطلاعات مهمی در مورد چگونگی انجام امور فیزیکی در دنیای واقعی مشاهده کند.
معنی این‌امر این است که یک‌دوقلوی دیجیتال ابزاری حیاتی است که به مهندسان کمک می‌کند نه تنها عملکرد محصولات را درک کنند در آینده نیز به کاربردشان آگاه باشند تجزیه و تحلیل داده‌ها از حسگرهای متصل، همراه با منابع دیگر اطلاعات، به ما امکان می‌دهد این پیش‌بینی‌ها را انجام دهیم.
با استفاده از این اطلاعات، سازمان‌ها می‌توانند بیشتر و سریع‌تر یاد بگیرند و مرزهای قدیمی پیرامون نوآوری محصول، چرخه‌های زندگی پیچیده و ایجاد ارزش را بشکنند.دوقلوهای دیجیتال به تولیدکنندگان و مهندسان کمک می‌کنند تا کارهای زیادی را انجام دهند، مانند:
- تجسم محصولات درحال استفاده توسط کاربران واقعی در زمان واقعی
- ساخت یک رشته دیجیتالی، اتصال سیستم‌های متفاوت و ارتقای قابلیت ردیابی
- تصحیح فرضیات با تجزیه و تحلیل‌های پیش بینی
- عیب‌یابی تجهیزات دور از دسترس
- مدیریت پیچیدگی‌ها و ارتباط بین زیرسیستم‌های سیستم
اجازه دهید برخی از این‌ها را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.
از این موارد برای دوقلوی دیجیتال استفاده کنید: دیدگاه یک مهندس
بیایید به یک نمونه از دوقلوهای دیجیتال در عمل نگاه کنیم. و از آن‌جا که کاربران اصلی دوقلوهای دیجیتال مهندس هستند، بیایید از دیدگاه آن‌ها استفاده کنیم.
وظیفه مهندس طراحی و آزمایش محصولات – اعم از اتومبیل، موتور جت، تونل یا وسایل منزل – با در نظر گرفتن چرخه عمر کامل آن‌ها است. به عبارت دیگر، آن‌ها باید اطمینان حاصل‌کنند که محصولی که طراحی می‌کنند برای هدف مناسب است، می‌تواند با فرسودگی کنار بیاید و به محیطی که در آن استفاده خواهدشد پاسخ خوبی خواهد داد.
به عنوان مثال مهندسی که سیستم ترمز اتومبیل را آزمایش می‌کند، برای درک عملکرد سیستم در سناریوهای مختلف دنیای واقعی، شبیه سازی رایانه‌ای را اجرا می‌کند. این‌روش این‌مزیت را دارد که بسیار سریع‌تر و ارزان‌تر از ساخت چندین ماشین فیزیکی برای آزمایش است. اما هنوز برخی کاستی‌هایی وجود دارد.
اول، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای مانند آنچه در بالا توضیح داده‌شد محدود به حوادث و محیط‌های فعلی دنیای واقعی است. آن‌ها نمی‌توانند پیش‌بینی کنند که ماشین در برابر سناریوهای آینده و تغییر شرایط، چه واکنشی نشان می‌دهد. دوم، سیستم‌های ترمز مدرن، چیزی بیش از مکانیک و برق هستند. آن‌ها همچنین از میلیون‌ها خط کدنویسی تشکیل شده‌اند.
اینجاست که دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا وارد می‌شوند. یک‌دوقلوی دیجیتال با استفاده از داده‌های حسگرهای متصل، داستان یک دارایی را در طول چرخه زندگی خود تعریف می کند. از آزمایش تا استفاده در دنیای واقعی. با استفاده از داده‌های اینترنت اشیا، ما می‌توانیم شاخص‌های خاصی از سلامت و عملکرد دارایی مانند درجه حرارت و رطوبت را اندازه‌گیری کنیم. با قراردادن این داده‌ها در مدل مجازی یا همان دوقلوی دیجیتال، مهندسان از طریق بازخورد در زمان واقعی از خود خودرو، دید کاملی در مورد عملکرد خودرو دارند.
ارزش دوقلوی دیجیتال: درک عملکرد محصول
دوقلوهای دیجیتال دیدگاه بی سابقه‌ای در مورد عملکرد محصولاتشان به کسب و کارها می‌دهند. یک دوقلوی دیجیتال می‌تواند به شناسایی خطاهای احتمالی، عیب‌یابی از دور و در نهایت رضایت مشتری کمک کند. همچنین به تمایز محصول، کیفیت محصول و خدمات جانبی نیز کمک می‌کند.
اگر می‌توانید ببینید مشتریان پس از خرید از محصول شما چگونه از آن استفاده می‌کنند، می‌توانید اطلاعات زیادی کسب کنید. این بدان معناست که شما می‌توانید از داده‌ها برای استفاده، محصولات، عملکردها یا اجزای ناخواسته را با خیال راحت از بین ببرید و در وقت و هزینه صرفه‌جویی کنید.
کنترل بی‌سابقه از روی تجسم، از دور
مزایای دیگری نیز وجود دارد. یکی از اصلی‌ترین موارد این است که دوقلوهای دیجیتال به مهندسان امکان می‌دهند نمای دقیق و پیچیده‌ای از یک‌دارایی فیزیکی که ممکن است دور از دسترس باشد را داشته باشد. با دوقلو، دیگر نیازی نیست که مهندس و دارایی در یک‌اتاق یا حتی یک‌کشور باشند.
به عنوان مثال تصور کنید که یک‌مهندس مکانیک در سیاتل، از دوقلوی دیجیتال برای تشخیص موتور جت نشسته در فرودگاه اوهار استفاده می‌کند. یا مهندسان تمام طول تونل کانال را از کاله تجسم می‌کنند. هزاران سنسور در ده حالت، مانند بینایی، صدا، لرزش، ارتفاع و غیره، به این معنی است که یک مهندس می‌تواند یک‌چیز فیزیکی را تقریباً از هرجای دنیا «دوقلو» کند. این به معنای وضوح و کنترل بی سابقه‌ای بر تجسم است.
کار IBM با دوقلوی دیجیتال
IBM کارهای زیادی با فناوری‌های دوقلوی دیجیتال انجام داده است. کاربردها در صنایع مختلف رشد می‌کنند. مثل آوردن واقعیت افزوده (AR) به مدیریت دارایی ها. خدمات آزمایشگاهی IBM Maximo بسیاری از ویژگی‌های بصری و صوتی (پردازش زبان طبیعی) را برای نیروی کار شما روشن می‌کند. این شما را قادر می‌سازد دارایی‌های خود را در ابعادی جدید ببینید و دسترسی فوری به داده‌های مهم پیدا کنید. سپس می‌توانید با استفاده از کلاه ایمنی AR دارای صدا و فیلم، این بینش‌ها را به دیگران بازگردانید. این باعث می‌شود «تعامل» تکامل بعدی کار باشد.
دوقلوی دیجیتال همچنین نقشی اساسی در چرخه عمر مهندسی سیستم ایفا می‌کند و عملکرد اصلی IBM Engineering Systems Design است، جایی که تیم‌ها می‌توانند MBSE را برای کمک به ساده سازی طراحی و توسعه محصول به‌کار گیرند.
آینده شناخت دوقلوی دیجیتال
دوقلوهای دیجیتال درحال حاضر با درک تغییر تنظیمات مشتری، سفارشی‌سازی و تجارب، به سازمان‌ها کمک می‌کند که از اختلال دیجیتال جلوتر باشند. این بدان معناست که کسب و کارها می‌توانند محصولات را با سرعت بیشتر، با کیفیت بالاتر، از اجزا به کد، تحویل دهند. با این وجود دوقلوی دیجیتال هنوز هم می‌تواند پیشرفت کند.
استفاده از محاسبات شناختی توانایی ها در رشته‌های علمی استفاده از دوقلوی دیجیتال را افزایش می‌دهد. فن‌آوری ها و تکنیک‌هایی مانند پردازش زبان طبیعی NLP ، یادگیری ماشینی، تشخیص اشیا/ بصری، تجزیه و تحلیل صوتی و پردازش سیگنال تنها برخی از ویژگی‌های تقویت مهارت‌های مهندسی سنتی است. به عنوان مثال، استفاده از شناخت برای بهبود آزمایش یک‌دوقلوی دیجیتال می‌تواند تعیین‌کند کدام آزمایشات محصول باید بیشتر انجام شود و کدام یک باید بازنشسته شوند. دوقلوهای دیجیتال شناختی می‌توانند ما را فراتر از شهود انسان برای طراحی و بهبود ماشین‌های آینده ببرند. دیگر هیچ مدل «یک اندازه متناسب برای همه» وجود ندارد، اما در عوض، ماشین‌ها به صورت جداگانه سفارشی می‌شوند. به این‌دلیل که دوقلوی شناختی فقط مربوط به آنچه که می‌سازیم نیست، بلکه برای چه کسی است.
