درخت بیبرگ
در دهههای اخیر، صنعت تولید با موجی از تحولات فناورانه مواجه شده است که مرز میان دنیای فیزیکی و دیجیتال را به تدریج کمرنگ کردهاند. مفاهیمی مثل کارخانۀ هوشمند، تولید دادهمحور و نگهداری پیشبینانه از این قبیل مسائل هستند که به واقعیت پیوستهاند. در مرکزیت این فناوریها، فناوریای قرار دارد که امکان مشاهده، تحلیل و حتی پیشبینی رفتار سیستمهای فیزیکی را در فضای دیجیتال فراهم میکند: دوقلوی دیجیتال (Digital Twin).
دوقلوی دیجیتال با ایجاد یک نسخهی دیجیتال همزمان (Real-Time) و پویا از داراییها، فرآیندها یا سیستمهای فیزیکی، پلی بین دادههای واقعی، مدلهای تحلیلی و تصمیمگیری هوشمند ایجاد میکند. این فناوری نهتنها دید عمیقتری از وضعیت فعلی سیستمها ارائه میدهد، بلکه امکان شبیهسازی سناریوهای آینده و بهینهسازی عملکرد را نیز فراهم میسازد.
در ادامه برای آشنایی بیشتر، یک دستهبندی برای فناوریهای دوقلوی دیجیتال ارائه میشود که آنها را میتوان در چهار گروه اصلی دستهبندی کرد:
- بصریسازی (Visualization): نمایش وضعیت و رفتار سیستمهای فیزیکی بهصورت گرافیکی و قابل درک برای پایش بهتر و تصمیمگیری سریعتر.
- دیجیتالیسازی (Digitization): تبدیل اجزا، فرآیندها و دادههای واقعی به شکل دیجیتال، بهگونهای که امکان تحلیل و استفاده هوشمند از آنها فراهم شود.
- شبیهسازی پویا (Dynamic Simulation): شبیهسازی رفتار سیستم در طول زمان، بهمنظور بررسی واکنش آن به شرایط مختلف کاری یا تغییرات محیطی.
- شبیهسازی ویژگیها (Feature Simulation): تحلیل و شبیهسازی شاخصها و ویژگیهای کلیدی سیستم برای ارزیابی عملکرد و انتخاب بهترین سناریو.
این دستهبندی نشان میدهد که دوقلوی دیجیتال چگونه به تدریج از یک ابزار نمایشی ساده به یک سامانۀ هوشمند و تصمیمساز تکامل یافته و در این مسیر، فناوریهای مختلفی مانند حسگرها، دادههای بلادرنگ، شبیهسازی و هوش مصنوعی در آن با هم ادغام شدهاند.
در ادامه مهمترین کاربردهای صنعتی دوقلوی دیجیتال مرور میشوند و در کنار آن به مسیرهای پژوهشی آینده نیز اشاره میشود. مسیرهایی که نقش کلیدی در توسعه نسل بعدی این فناوری دارند، از جمله:
- یکپارچهسازی مؤثر دادههای بلادرنگ با مدلهای دیجیتال
- افزایش تعاملپذیری و اتصال میان مدلها در حوزههای مختلف
- استفاده از دوقلوی دیجیتال برای بهینهسازی پیشبینانه و هوشمند عملیات