دوقلو‌های ديجيتالی مي‌توانند براي كل كارخانه وضوح تصويري ايجاد كنند

در گذشته فعاليت‌هايي هم‌چون سرهم‌بندي و آزمايش محصول‌هاي جديد باعث مي‌شد كه دست‌هاي شما كثيف شود و شما مجبور بوديد كه اين امور را به صورت دستي انجام دهيد. اما امروزه ما در تلاش هستيم كه فعاليت هاي خود را به دنياي مجازي منتقل كنيم.

دوقلو‌های ديجيتالی(Digital Twins) به معناي طراحي، آزمايش كردن، توليد كردن و پشتيباني از محصولات به صورت مجازي است. در اين صورت ما مي‌توانيم قبل از توليد يك محصول به صورت فيزيكي، اقدام به آزمايش آن كنيم. در اين مفهوم اتم‌ها جاي خود را به بيت‌هاي رايانه‌اي مي‌دهند؛ اين فناوري در قرن بيست‌و‌يكم باعث مي‌شود كه در زمان، مواد و هزينه‌هاي خود صرفه‌جويي كنيم.

دكتر ميكائيل گريوز[Dr. Michael Grieves]؛ ايشان مخترع مدل دوقلو‌های ديجيتالی هستند كه در موسسه فناوري فلوريدا مشغول به كار هستند. اختراع ايشان باعث شد كه موج چهارم صنعت با سرعت بيشتري پيش برود.

گريوز تاييد مي‌كند كه «موج چهارم صنعت» اصطلاح گنگي است؛ به علاوه او اضافه مي‌كند: «موج چهارم صنعت به معناي اين است كه ما تلاش كنيم تا ميزان زمان اختصاص داده شده به رفع مشكل يك رويداد را كاهش دهيم». با اين حال هدف دوقلو‌های ديجيتال اين است كه مشكلات را قبل از بروز كردن، پيش‌بيني كنند. او اضافه مي‌كند: «بنابراين دوقلو‌های ديجيتالی پيشرفته‌تر از موج چهارم صنعتي هستند».

دوقلو‌های ديجيتالی مي‌توانند زجيره تامين را بهبود دهند

توانايي پيش‌بيني مشكلات قبل از بروز آنها، (به صورت ناقص) توسط دوقلو‌های ديجيتال فراهم شده است؛ زيرا آنها مي‌توانند دريايي از داده‌ها را براي ما فراهم كنند.

دكتر گريوز در اين مورد توضيح مي‌دهد: «در حال حاضر ما در حال منتقل شدن از درياي اطلاعات به يك ديدگاه همبسته از محصول هستيم. در گذشته، بخش توليد بر روي جزئيات تمركز كرده بود و بخش‌هاي جزئي را به صورت مجزا از يكديگر تصور مي‌كرد. اما من مي‌خواهم تمامي اجزاي بخش توليد را يكپارچه كنم تا كل فرآيند بتواند اصلاح شود».

دكتر گريوز به وضوح بيان مي‌كند كه تنها انبار كردن اطلاعات مفيد نخواهد بود، بلكه توالي اين اطلاعات براي زنجيره تامين با اهميت خواهد بود؛ دوقلو‌های ديجيتال توانسته‌اند كه اين مشكل را رفع كنند.

او ادامه مي‌دهد: «در گذشته يكي از مشكل‌هاي بزرگ اين بود كه OEM باعث تغيير طراحي ميشد؛ در اين شرايط اگر فردي سه يا چهار سطح پايين‌تر از زنجيره تامين قرار داشته باشد، تا ماه‌ها بعد متوجه اين موضوع نخواهد شد. اين موضوع باعث آسيب ديدن افراد خواهد شد، زيرا آنها تا كنون بر روي نسخه قبلي كار كرده‌اند». آنها بايد تمامي تلاش‌هاي خود را بي‌نتيجه رها كنند و مجددا طراحي جديدي ايجاد كنند. اين موضوع علاوه بر اينكه منجر به اتلاف وقت و مواد اوليه مي‌شود، باعث كاهش روحيه و خلاقيت افراد نيز خواهد شد.

با اين حال دكتر گريوز در مورد دوقلو‌های ديجيتال مي‌گويد: «من امروزه مي‌توانم كاري كنم كه افراد به صورت هم‌زمان و به صورت آني به يك شي نگاه كنند، به علاوه هنگامي كه آن را تغيير مي‌دهم، تمامي افراد متوجه خواهند شد».

دوقلوهای ديجيتال مي‌توانند كيفيت بهتري در بخش كنترل ايجاد كنند

دكتر گريوز مي‌گويد: «دوقلو‌های ديجيتال به ما اجازه مي‌دهند كه تغييرات زيادي را بخش سنجش محصولات صورت دهيم؛ در اين صورت احتمال خرابي محصولات در آينده كاهش خواهد يافت». امروزه گاهي آزمايش‌هاي اوليه به صورت دستي و بر روي تعداد كمي از نمونه‌ها صورت مي‌گيرد. به عنوان مثال كسي كه مسئول كنترل كيفيت است، ممكن است يك جعبه را تكان دهد و يا آن را از يك ارتفاع خاص رها كند تا مطمئن شود كه محصولات درون جعبه، نمي‌شكنند يا تغيير نمي‌كنند. دوقلوهاي ديجيتال اين امكان را در اختيار ما مي‌گذارند تا محصولات را در دنياي مجازي امتحان كنيم؛ در اين صورت شما مي‌توانيد روش‌هاي مختلفي را براي سنجش محصولات به كار ببريد و تاثير آن را در كل محصولات بررسي كنيد.

در حال حاضر افراد با كمك دوقلو‌های ديجيتال مي‌توانند در فرآيند سنجش محصولات شركت داشته باشند؛ در اين شرايط ديگر ميزان مهارت و ديدگاه‌هاي آنها اهميتي نخواهد داشت.

نگاهي به آينده كارخانه‌ها

دكتر گريوز مي‌گويد: «هنگامي كه ما در گذشته كارخانه مي‌ساختيم، يك بخش نظارتي در آن ايجاد مي‌كرديم تا كل كارخانه قابل مشاهده باشد. اين موضوع در گذشته راهكاري مناسبي بود، چون‌كه كارخانه‌ها كوچك بودند و يك شخص مي‌توانست كل جريانات كارخانه را زيرنظر داشته باشد». اما امروزه انبارها و كارخانه‌ها روز به روز در حال گسترده‌ شدن هستند.

او اضافه مي‌كند: «اما امروزه مي‌توانيم با بهره‌گيري از دوقلوهای ديجيتال، يك قالب نمونه به صورت مجازي از يك كارخانه ايجاد كنيم. در واقع ما مي‌توانيم كارخانه را به عنوان يك دوقلوی مجازي ببينيم. اكنون ما ديد كاملي بر روي كل كارخانه داريم؛ در واقع مهم نيست كه شما در كجاي جهان قرار داشته باشيد، اگر اختيارات لازم را داشته باشيد، مي‌توانيد از مدل مجازي كارخانه بهره ببريد».

به علاوه او مي‌گويد كه اين نسخه از كارخانه به ما كمك مي‌كند تا عمليات‌هايي كه قرار است در كارخانه اجرايي شوند را پيش بيني كنيم؛ در واقع ما مي‌توانيم پيش‌بيني كنيم كه هر عمليات در هر لحظه چگونه خواهد بود. با بهره‌گيري از داده‌هايي كه بر گرفته از سطح كارخانه هستند، مي‌توانيم به آينده سفر كنيم و از مدل مجازي كارخانه به مشكلاتي آتي پي ببريم؛ هر شخص مي‌تواند در اين مدل مي‌تواند تمامي جنبه‌هاي كارخانه را تنظيم كند و سپس مجموعة خود را كامل كند.

چگونه دوقلو‌های ديجيتال مي‌توانند پايداری ايجاد كنند

مدل دوقلوهای ديجيتال باعث بهبود پايداري كارخانه شود. دكتر گريوز مي‌گويد:‌ «اگر ما اشتباه نكنيم، در اين صورت زباله كمتري توليد خواهيم كرد».

دليل اين موضوع اين است كه چرخه‌ها و آزمايش‌هاي انجام شده بر روي محصولات، به صورت ديجيتالي انجام خواهد شد؛ بنابراين زباله‌هاي فيزيكي كمتري خواهيم داشت. اين موضوع باعث مي‌شود كه كارخانه ما به طبيعت آسيبي نزند.

او مي‌گويد كه اين مدل مي‌تواند باعث صرفه‌جويي در زمان و پول شود: «در گذشته براي اينكه يك محصول جديد توليد ميشد، بايد يك نمونه اوليه توليد مي‌گرديد و سپس روزها و يا حتي ماه‌ها صرف سنجش آن ميشد. در اين فرآيند هزاران دلار و گاهي صد هزار دلار هزينه ميشد».

به علاوه اين مدل مي‌تواند منابع كارخانه‌ها را آزاد نمايد. دكتر گريوز مي‌گويد: «زمان از دست رفته مردم يك منبع فيزيكي است كه دانش مي‌تواند مانع آن شود». زيرا در اين مدل، اطلاعات كمتري وجود دارد؛ به علاوه ديدگاه بهتري نسبت به توالي زنجيره تامين خواهيد داشت. به علاوه كاركنان مي‌توانند با سطح بالاتري فعاليت‌هاي خود را انجام دهند.

دكتر گيوز به اين صورت هشدارهاي خود را مي‌دهد: «حال زمان آن رسيده است كه واقعيت را به اين مبحث اضافه كنيم؛ شما بايد مطمئن باشيد كه اطلاعات شما قادر به پيش‌بيني (درست) آينده است». ما مي‌دانيم كه اطلاعات نادرست منجر به شكست پروژه كپسول فضايي بويينگ شد؛ اين اطلاعات توسط ماموريت[Elapsed Timer ]مهيا شده بودند. با اينكه قبل از پرتاب كپسول اين اطلاعات تصحيح شد؛ اما سرويس توالي ماژول پسماند اين كپسول به درستي كدنويسي نشده بود. با اينكه اين پروژه يك افتضاح مهندسي در واقعيت بود؛ اما به يادآوري كرد كه اهميت اطلاعات مهيا شده و استفاده شده، بسيار بالا است.

او مي‌گويد: «امروزه آنها مي‌توانند ايده خود را با استفاده از دوقلوی ديجيتال شبيه‌سازي كنند و سپس آن را با سرعت مورد نظر به حركت درآورند تا ببييند كه آيا مطابق با انتظار آنها عمل خواهد كرد يا خير. بنابراين شما براي شبيه‌سازي اين امر نيز، به اطلاعات درست از عملكرد كپسول نياز داريد و علت و معلول‌ها را بايد در ماموريت آن بدانيد».

دكتر گريوز در بخش سنجش محصولات حرف‌هاي ديگري دارد: «در گذشته، بسياري از موارد در بخش مهندسي ايجاد مي‌شدند كه دليل اين موضوع محدوديت‌هاي زماني و هزينه‌اي براي سنجش محصولات مشكوك بوده است؛ اين موارد براي شما مشكلات عديده‌اي را ايجاد كرده‌اند. من هميشه فكر مي‌كنم كه محصولاتي كه به آنها مطمئن هستيد، بيشترين احتمال براي خرابي را خواهند داشت. با اين حال با كمك دوقلو‌های ديجيتال مي‌توانيم به رايانه اجازه دهيم تا قسمت سنجش را براي محصولات انجام دهد و محصول را از چندين چرخه عبور دهيم؛ با استفاده از دوقلوهای ديجيتال مي‌توان بسيار بيشتر از گذشته، محصولات را بسنجم».

گردهمايی از دوقلو‌های ديجيتال  

دكتر گريوز يكي از بنيان‌گذاران گردهمايي دوقلوهای ديجيتال و كنفرانس ASME مجازي است؛ در اين گردهمايي متخصصين حوزه صنعت مي‌توانند دانش به‌روز خود را با ديگر افراد به اشتراك بگذارند. اين گردهمايي براي كساني است كه به دنبال روش‌هاي مجازي براي طراحي و توليد محصولات هستند؛ به علاوه اين گردهمايي براي افرادي كه مي‌خواهند عملكرد و ضريب اطمينان ماشين‌هاي خود را بهبود بدهند مناسب خواهد بود. در اين گردهمايي روش‌هاي مجازي براي تاييد فرآيندها، كنترل كيفيت و راه‌حل‌هاي مهندسي ارائه مي‌شود.

تمامي بخش‌هاي مهم اين گردهمايي از مبحث دوقلو‌های ديجيتال تشكيل شده‌اند؛ در اين گردهمايي‌ها نگاهي به دوقلوهای ديجيتال در آينده و فرصت‌هاي شبكه‌سازي مي‌شود.

ASME يك سازمان وقف عام است كه ماموريت آن اشاعه آموزش و فراهم آوردن روش‌هايي براي پشرفت در زمينه مهندسي و توليد است. اين سازمان در كل جهان بيشتر از 100000 عضو دارد.

---