دوقلوی دیجیتال مدت‌هاست که خود را در صنعت تثبیت کرده است، جایی که فرآیندها را در کل زنجیره ارزش متحول می‌کند. به عنوان یک نمایش مجازی از یک محصول، فرآیند تولید یا عملکرد، تک تک مراحل فرآیند را قادر می‌سازد تا به طور یکپارچه به هم مرتبط شوند. این باعث بهبود مداوم در کارایی می شود، نرخ از کار افتادن امور را به حداقل می رساند، چرخه های توسعه را کوتاه می کند، و فرصت های تجاری جدیدی را باز می کند: به عبارت دیگر، مزیت رقابتی پایدار ایجاد می کند.
برای استفاده از پتانسیل کامل دوقلوی دیجیتال، سیستم های واقعی فقط نیازی به شبکه شدن با یکدیگر ندارند: آنها همچنین باید توانایی “فکر کردن” و عمل مستقل را توسعه دهند. توسعه در جهت هوش مصنوعی، از درک متقابل ساده و تعامل تا ارتباطات و بهینه‌سازی مستقل، در حال پیشرفت است. این مفهوم همچنین نیازمند سیستم های اطلاعاتی یکپارچه است که امکان تبادل مداوم اطلاعات را فراهم می کند.
توسعه دوقلوهای دیجیتال نیازمند سیستم‌های نرم‌افزاری قدرتمندی است که می‌توانند آنها را در کل زنجیره ارزش پیاده‌سازی کنند – برای برنامه‌ریزی و طراحی محصولات، ماشین‌ها، و کارخانه‌ها و محصولات و سیستم‌های تولید. این به کاربران اجازه می دهد تا بسیار انعطاف پذیرتر و کارآمدتر عمل کنند و تولید خود را سفارشی کنند.
یک تیم ناب از مهندسان جوان در Electra Meccanica، به لطف دوقلو دیجیتال، خودروی الکتریکی جدید خود را تنها در دو سال طراحی، شبیه‌سازی و تولید کردند.
دوقلوی دیجیتال محصول، تولید و عملکرد
دوقلوی دیجیتالی محصول در ابتدای مرحله تعریف و طراحی یک محصول برنامه ریزی شده ایجاد می شود. این به مهندسان اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های محصول را بسته به نیازهای مربوطه شبیه‌سازی و تأیید کنند: به عنوان مثال، آیا محصول پایدار است و آیا استفاده از آن مشهود است؟ آیا بدنه خودرو کمترین مقاومت ممکن را در برابر هوا دارد؟ آیا لوازم الکترونیکی قابل اطمینان عمل می کنند؟ که خواه مکانیک، الکترونیک، نرم افزار یا عملکرد سیستم باشد، می توان از دوقلو دیجیتال برای آزمایش و بهینه سازی همه این عناصر از قبل استفاده کرد.
همین امر در مورد تولید دوقلوی دیجیتال نیز صدق می کند. این شامل همه جنبه ها، از ماشین آلات و کنترل کننده های کارخانه گرفته تا کل خطوط تولید در محیط مجازی است. این فرآیند شبیه سازی می تواند برای بهینه سازی تولید از قبل با تولید کد PLC و راه اندازی مجازی استفاده شود. در نتیجه، منابع خطا یا شکست را می توان قبل از شروع عملیات واقعی شناسایی و از آن جلوگیری کرد. این روش باعث صرفه جویی در زمان و زمینه سازی برای تولید انبوه سفارشی می شود، زیرا حتی مسیرهای تولید بسیار پیچیده را می توان با حداقل هزینه و تلاش در زمان بسیار کوتاهی محاسبه، آزمایش و برنامه ریزی کرد.
به نوبه خود، عملکرد دوقلوی دیجیتالی دائماً با داده های عملیاتی محصولات یا کارخانه تولید تغذیه می شود. این امر اجازه می‌دهد اطلاعاتی مانند داده‌های وضعیت ماشین‌ها و داده‌های مصرف انرژی از سیستم‌های تولیدی به طور مداوم نظارت شوند. به نوبه خود، امکان انجام تعمیر و نگهداری پیش بینی برای جلوگیری از خرابی و بهینه سازی مصرف انرژی را فراهم می کند. و برخی از شرکت ها از خدمات داده محور برای توسعه مدل های تجاری جدید استفاده می کنند.
طیف گسترده ای از محصولات و خدمات
مجموعه شرکت دیجیتال زیمنس نرم‌افزار و راه‌حل‌های اتوماسیون کاملاً هماهنگ و یکپارچه را برای ایجاد یک رویکرد جامع ارائه می‌کند: یک پلت فرم داده مرکزی برای دیجیتالی کردن کل فرآیند ارزش افزوده صنعت استفاده می‌شود. شبکه‌های ارتباطی صنعتی هوشمند، مبادله داده‌های ساده را در ماژول‌های تولیدی مختلف فراهم می‌کنند و داده‌های عملیاتی را به صورت مداوم جمع‌آوری می‌کنند.
استراتژی زیمنس تضمین می کند که شرکت ها برای مقابله با نیازهای امنیتی صنعتی رو به رشد قرار دارند و کارخانه های صنعتی به طور موثر از حملات داخلی و خارجی محافظت می شوند. مکانیسم‌های امنیتی منطبق با استاندارد – از حفاظت از رمز عبور تا نظارت مستمر امنیتی – حفاظت قابل اعتماد و سفارشی‌سازی شده را برای کارخانه دیجیتال فراهم می‌کنند.
MindSphere همچنین به عنوان یک پلتفرم برای توسعه مدل‌های تجاری دیجیتال جدید برای شرکت‌های صنعتی عمل می‌کند و مجموعه خدمات دیجیتال مبتنی بر داده زیمنس را برای محیط صنعتی تکمیل می‌کند. عملکردهای امنیتی پیشرفته ای را برای جمع آوری داده ها در میدان و برای انتقال و ذخیره این داده ها در فضای ابری ارائه می دهد.
دستاوردهای اولیه
با مجموعه زیمنس دیجیتال Enterprise، مشتریان می توانند از امروز شروع به سرمایه گذاری در راه حل های مطمئن آینده برای اجرای گام به گام صنعت 4.0 کنند. به عنوان مثال، سازنده ماشین‌های هدف خاص Bausch + Ströbel از دیجیتالی شدن به عنوان کلیدی برای ثبات در مهندسی خود استفاده می‌کند..
به همین ترتیب، Schunk – رهبر بازار جهانی در فناوری گیره و سیستم‌های گرفتن – در حال حاضر از راه‌حل‌های دیجیتالی‌سازی برای اجزای سیستم دستگیره کنترل‌شده الکتریکی خود استفاده می‌کند. این فرآیند مهندسی جدید منجر به زمان‌بندی پروژه به‌طور قابل توجهی کوتاه‌تر، راه‌اندازی سریع‌تر و افزایش قابل‌توجه در بهره‌وری در هنگام ساخت نیروگاه‌های مشابه خواهد شد.
Digital Twin مهندسی را مانند اینجا در Bausch + Ströbel حداقل 30 درصد کارآمدتر می کند.
در هر سطح ماشین‌های شبکه با یکدیگر و با سیستم‌های سطح بالاتر امکان مدیریت متمرکز منابع و داده‌های تولید را فراهم می‌کنند. این امر مزایای هزینه را در تدارکات و عملیات تضمین می‌کند، به این معنی که داده‌های سفارش در کل شرکت در دسترس است و شناسایی استراتژی‌های بهینه برای تخصیص سفارش‌ها به سایت‌های تولید مختلف در سازمان امکان‌پذیر است. علاوه بر این، موجودی مواد، فرآیندهای لجستیک و در دسترس بودن ابزار را می توان در یک نگاه و به طور کارآمد مشاهده کرد.
به لطف اسناد بهبود یافته فرآیندهای تولید و پارامترهای تولید، پتانسیل ارائه شده توسط دوقلوی دیجیتال در حوزه مدیریت کیفیت به همان اندازه هیجان انگیز است. اگر تولیدکنندگان دقیقا بدانند چه کامپوننت، با چه ویژگی‌ها، در چه محصولاتی و چگونه نصب شده است، می‌توانند پاسخی هدفمند به مشکلات احتمالی ارائه دهند و فرآیندهای خود را بهینه کنند. زیمنس در تاسیسات تولید سیماتیک خود در آمبرگ آلمان از یک سیستم مستندسازی و ارزیابی جامع استفاده می کند و به نرخ خطای بسیار پایینی در تولید دست یافته است.
و در صنعت فرآیندی نیز، دوقلوی دیجیتال کارایی و بهره‌وری بیشتر را تضمین می‌کند: زیمنس با مهندسی یکپارچه به عملیات یکپارچه، شرکت‌های صنعت فرآیندی را قادر می‌سازد تا یک مدل داده جامع از مهندسی کارخانه تا بهره‌برداری بسازند. در این زمینه نیز، دیجیتالی شدن زمان کوتاه‌تری برای بازار، انعطاف‌پذیری بیشتر و افزایش کارایی را تضمین می‌کند. این به شرکت ها این فرصت را می دهد تا به نوسانات و تنوع بازارهای جهانی با موفقیت پاسخ دهند و بهره وری و بهره وری انرژی و منابع خود را افزایش دهند.
