تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

زیمنس یک دوقلو دیجیتال مخصوصاً برای فضاهای رویدادهای بزرگ توسعه داده است. این فناوری امکان بازتولید واقعی و شبیه سازی بسیار دقیق آکوستیک و ساختار ساختمان را فراهم می کند.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

یک دوقلو دیجیتال با تکثیر دیجیتالی یک دارایی فیزیکی در محیط مجازی از جمله عملکرد، ویژگی‌ها و رفتار آن کار می‌کند. یک نمایش دیجیتال بلادرنگ از دارایی با استفاده از حسگرهای هوشمندی که داده ها را از محصول جمع آوری می کند، ایجاد می شود.

برنامه Sound of Science برای اولین بار در Großes Festspielhaus – سالن بزرگ جشنواره – در جشنواره سالزبورگ استفاده خواهد شد. Sound of Science به سازمان‌دهندگان رویداد امکان می‌دهد تا به طور مجازی چگونگی تغییر آکوستیک در پیکربندی‌های فضایی مختلف را بررسی کنند – برای مثال، چگونه افزودن پانل‌های صوتی بر تجربه شنیداری تأثیر می‌گذارد – تا سناریوی صوتی بهینه را انتخاب کنند. تشکل‌های ارکستر روی صحنه را می‌توان از قبل آزمایش و مرتب کرد – قبل از اینکه یک نت در دنیای واقعی شنیده شود. این رویکرد باعث صرفه جویی در هزینه، منابع و زمان می شود.

شبیه سازی “صدای علم” می تواند پژواک و طنین یک صدا را در یک مدل سه بعدی اندازه گیری کند و نحوه انتشار امواج صوتی در یک اتاق را شبیه سازی کند.

با Sound of Science، ما در حال طراحی آینده هستیم. پروفسور دکتر استفان فروخت، مدیر هنری برنامه هنری زیمنس، گفت: دوقلوهای دیجیتال نه تنها زندگی روزمره را برای بسیاری از شرکت ها متحول می کنند، بلکه فرصت های جدیدی را برای صنایع فرهنگی و خلاق ایجاد می کنند. «در آینده، ما می‌توانیم تولیدات صحنه‌ای را بهتر برنامه‌ریزی کنیم و حتی از قبل آنها را به صورت صوتی شبیه‌سازی کنیم. ما خوشحالیم که جشنواره سالزبورگ را به عنوان یک شریک قدیمی در کنار خود داریم، که فرصت‌هایی را که چنین نوآوری‌هایی ارائه می‌دهند، می‌شناسد.»

دوقلوهای دیجیتال

زیمنس برنامه Sound of Science را به صورت رایگان در اختیار شرکای منتخب از دنیای فرهنگی به عنوان یک برنامه نمایشی قرار خواهد داد. در حال حاضر هیچ برنامه ای برای بازاریابی برنامه وجود ندارد. راه حل های شبیه سازی آن، با این حال، ممکن است خریداری شود. Großes Festspielhaus جشنواره سالزبورگ اولین و تنها فضای رویداد بزرگ تا به امروز است که Sound of Science در آن موجود است.

با این حال، زیمنس در حال برنامه ریزی برای شبیه سازی دیجیتالی فضاهای بیشتر – از جمله سالن های کنسرت در آلمان و انگلیس است. در جشنواره سالزبورگ، مخاطبان این فرصت را خواهند داشت – در حال حاضر منحصر به فرد – از عینک های واقعیت مجازی برای تجربه برنامه در افتتاحیه جشنواره در 20 جولای استفاده کنند.

زیمنس و جشنواره سالزبورگ اشتیاق مشترکی برای برتری و نوآوری دارند. دکتر کریستینا همر، رئیس جشنواره سالزبورگ، گفت: و ما خوشحالیم که در این توسعه و نوآوری پیشگامانه فناوری به عنوان بخشی از مشارکت نزدیک و مبتنی بر اعتماد طولانی مدت خود سهیم هستیم. “ما هیجان زده هستیم که ببینیم چه برنامه های متنوعی از Sound of Science در آینده نشات می گیرد.”

دوقلوهای دیجیتال

فناوری‌های مورد استفاده بخشی از راه‌حل‌های شبیه‌سازی Siemens Simcenter است که بیش از 15 سال است که بخشی از تجارت اصلی این شرکت بوده است. این فناوری بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد – به عنوان مثال، برای بهینه سازی صوتی فضای داخلی خودرو یا برای محافظت در برابر صدای خیابان. برای Sound of Science، Simcenter از ترکیبی از اندازه‌گیری‌های پاسخ ضربه و ردیابی پرتو برای مدل‌سازی سه‌بعدی هر فضای رویداد استفاده می‌کند.

این روش ها می توانند پژواک و طنین یک صدا را اندازه گیری کنند و نحوه انتشار امواج صوتی در یک اتاق را شبیه سازی کنند. بسته به ماده، انعکاس امواج صوتی رفتار متفاوتی دارد. آنهایی که از دیوار بتنی جهش می کنند با آنهایی که به فرش برخورد می کنند یا مستقیماً به گوش می رسند واکنش متفاوتی نشان می دهند. در نتیجه، شبیه‌سازی می‌تواند امضای صوتی هر فضای رویداد – به عبارت دیگر، DNA صوتی آن را بازتولید کند.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

زیمنس حدود 30 سال است که از نزدیک با جشنواره سالزبورگ همکاری می کند. از سال 1999، این شرکت حامی اصلی جشنواره نیز بوده است. از سال 2002، شب های جشنواره زیمنس در میدان Kapitelplatz در طول جشنواره سالزبورگ برگزار می شود. این رویداد در فضای باز از زمان آغاز به کار این امکان را برای بیش از یک میلیون بازدید کننده فراهم کرده است تا محصولات قبلی و فعلی جشنواره را بر روی صفحه نمایش LED به صورت رایگان تجربه کنند. علاوه بر این، برخی از مکان‌های جشنواره سالزبورگ مجهز به فناوری زیمنس در زمینه‌های اتوماسیون ساختمان، امنیت و آکوستیک هستند.

دوقلو دیجیتال چیست؟
یک دوقلو دیجیتال نمایش مجازی یک شی یا سیستم است که برای انعکاس دقیق یک شی فیزیکی طراحی شده است. چرخه حیات شی را در بر می گیرد، از داده های بلادرنگ به روز می شود و از شبیه سازی، یادگیری ماشینی و استدلال برای کمک به تصمیم گیری استفاده می کند.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

Digital Twin چیست؟

دوقلو دیجیتال
دوقلو دیجیتال نمایش دیجیتالی از یک شی فیزیکی، فرآیند، سرویس یا محیطی است که رفتار و شبیه همتای خود در دنیای واقعی دارد.

یک دوقلو دیجیتال می‌تواند یک کپی دیجیتالی از یک شی در دنیای فیزیکی باشد، مانند موتور جت یا مزارع بادی، یا حتی موارد بزرگ‌تر مانند ساختمان‌ها یا حتی کل شهرها، یا از فناوری دوقلوی دیجیتال می‌توان برای تکرار فرآیندها یا اجرای شبیه‌سازی استفاده کرد. به منظور جمع آوری داده ها برای پیش بینی نحوه عملکرد آنها.

یک دوقلو دیجیتال، در اصل، یک برنامه کامپیوتری است که از داده های دنیای واقعی برای ایجاد شبیه سازی هایی استفاده می کند که می تواند عملکرد یک محصول یا فرآیند را پیش بینی کند. شبیه سازی بر اساس شرایط فعلی دارایی و داده های تاریخی است. این برنامه ها می توانند اینترنت اشیا (Industry 4.0)، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل نرم افزار را برای افزایش خروجی یکپارچه کنند. استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا (IOT) امکان انتقال داده های دنیای واقعی را برای ایجاد نمایش های مجازی در قلمرو دیجیتال فراهم می کند.

فناوری دوقلو دیجیتال چگونه کار می کند؟
زندگی یک دوقلو دیجیتال با متخصصان در ریاضیات کاربردی یا علوم داده شروع می شود که در مورد فیزیک و داده های عملیاتی یک جسم یا سیستم فیزیکی تحقیق می کنند تا یک مدل ریاضی شبیه سازی اصلی را توسعه دهند.

توسعه دهندگانی که دوقلوهای دیجیتالی ایجاد می کنند اطمینان حاصل می کنند که مدل رایانه مجازی می تواند بازخوردی را از حسگرهایی دریافت کند که داده ها را از نسخه دنیای واقعی جمع آوری می کند. این به نسخه دیجیتال امکان تقلید و شبیه سازی اتفاقات با نسخه اصلی را در زمان واقعی می‌دهد و فرصت‌هایی برای جمع‌آوری بینش در مورد عملکرد و هرگونه مشکل احتمالی ایجاد می‌کند.

یک دوقلو دیجیتال می‌تواند به همان اندازه پیچیده یا ساده باشد که شما نیاز دارید، با مقادیر متفاوتی از داده‌ها که تعیین می‌کند مدل دقیقاً نسخه فیزیکی دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند.

این دوقلو را می‌توان با یک نمونه اولیه برای ارائه بازخورد در مورد محصول در حین توسعه استفاده کرد یا حتی می‌تواند به‌عنوان یک نمونه اولیه برای مدل‌سازی آنچه ممکن است در نسخه فیزیکی هنگام ساخت رخ دهد، عمل کند.

چه چالش هایی را حل کرده است؟
از آنجایی که می توان از آن در طیف وسیعی از صنایع، از خودرو گرفته تا مراقبت های بهداشتی و تولید برق استفاده کرد، در حال حاضر برای حل تعداد زیادی از چالش ها استفاده شده است. این چالش ها شامل تست خستگی و مقاومت در برابر خوردگی برای توربین های بادی فراساحلی و بهبود کارایی در خودروهای مسابقه ای است. کاربردهای دیگر شامل مدل‌سازی بیمارستان‌ها برای تعیین جریان کار و پرسنل برای یافتن بهبود روش‌ها است.

یک دوقلو دیجیتال به کاربران امکان می دهد راه حل هایی را برای گسترش چرخه عمر محصول، بهبود تولید و فرآیند، و توسعه محصول و آزمایش نمونه اولیه بررسی کنند. در چنین مواردی، یک دوقلو دیجیتالی می‌تواند به طور مجازی یک مشکل را نشان دهد، به طوری که می‌توان راه‌حلی را در برنامه ابداع کرد و نه در دنیای واقعی، آزمایش کرد.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

چه کسی آن را اختراع کرد؟

مفهوم دوقلوهای دیجیتال برای اولین بار توسط دیوید گلرنتر در سال 1991 با عنوان “دنیای آینه ای” مطرح شد و مایکل گریوز از موسسه فناوری فلوریدا در ادامه این مفهوم را در تولید به کار برد.

در سال 2002، گریوز به دانشگاه میشیگان نقل مکان کرد، زمانی که به طور رسمی مفهوم دوقلو دیجیتال را در کنفرانس انجمن مهندسین تولید در تروی، میشیگان معرفی کرد.

با این حال، این ناسا بود که برای اولین بار مفهوم دوقلو دیجیتال را پذیرفت و در گزارش نقشه راه در سال 2010، جان ویکرز از ناسا نام این مفهوم را گذاشت. این ایده برای ایجاد شبیه‌سازی دیجیتالی کپسول‌های فضایی و فضاپیما برای آزمایش استفاده شد.

مفهوم دوقلو دیجیتال در سال 2017 گسترش بیشتری پیدا کرد، زمانی که گارتنر آن را به عنوان یکی از 10 گرایش فناوری استراتژیک برتر معرفی کرد. از آن زمان، این مفهوم در مجموعه‌ای از برنامه‌ها و فرآیندهای صنعتی در حال رشد استفاده شده است.

زمان استفاده از آن
دوقلوهای دیجیتال را می توان به سه نوع کلی از دوقلوهای دیجیتالی تقسیم کرد که زمان های مختلف استفاده از فرآیند را نشان می دهد:

نمونه اولیه دوقلو دیجیتال (DTP) – این قبل از ایجاد یک محصول فیزیکی انجام می شود
نمونه دیجیتال دوقلو (DTI) – این کار پس از تولید محصول انجام می شود تا آزمایش هایی را روی سناریوهای مختلف استفاده انجام دهد.
مجموع دوقلو دیجیتال (DTA) – این اطلاعات DTI را برای تعیین قابلیت های یک محصول، اجرای پیش آگهی و آزمایش پارامترهای عملیاتی جمع آوری می کند.
این انواع فراگیر می توانند کاربردهای مختلفی از جمله برنامه ریزی لجستیک، توسعه محصول و طراحی مجدد، کنترل / مدیریت کیفیت و برنامه ریزی سیستم را ارائه دهند.

هر زمان که یک محصول یا فرآیند نیاز به آزمایش داشته باشد، چه در طراحی، اجرا، نظارت یا بهبود، می توان از یک دوقلو دیجیتال برای صرفه جویی در زمان و هزینه استفاده کرد.

چرا و چگونه دوقلوهای دیجیتال طراحی کنیم؟
همانطور که در بالا ذکر شد، دوقلوهای دیجیتال را می توان برای طیف گسترده ای از کاربردها ایجاد کرد، به عنوان مثال، برای آزمایش یک نمونه اولیه یا طراحی، ارزیابی نحوه عملکرد یک محصول یا فرآیند تحت شرایط مختلف، و تعیین و نظارت بر چرخه عمر.

یک طراحی دوقلو دیجیتال با جمع آوری داده ها و ایجاد مدل های محاسباتی برای آزمایش آن ساخته می شود. این می تواند شامل یک رابط بین مدل دیجیتال و یک شی فیزیکی واقعی برای ارسال و دریافت بازخورد و داده در زمان واقعی باشد.

داده ها
یک دوقلو دیجیتال به داده‌هایی در مورد یک شی یا فرآیند نیاز دارد تا یک مدل مجازی ایجاد شود که بتواند رفتارها یا حالت‌های مورد یا رویه دنیای واقعی را نشان دهد. این داده ها ممکن است مربوط به چرخه عمر یک محصول باشد و شامل مشخصات طراحی، فرآیندهای تولید یا اطلاعات مهندسی باشد. همچنین می تواند شامل اطلاعات تولید از جمله تجهیزات، مواد، قطعات، روش ها و کنترل کیفیت باشد. داده ها همچنین می توانند به عملیات مرتبط باشند، مانند بازخورد بلادرنگ، تجزیه و تحلیل تاریخی و سوابق نگهداری. سایر داده های مورد استفاده در طراحی دوقلو دیجیتال می تواند شامل داده های تجاری یا رویه های پایان عمر باشد.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

مدل سازی

پس از جمع‌آوری داده‌ها، می‌توان از آن برای ایجاد مدل‌های تحلیلی محاسباتی برای نشان دادن اثرات عملیاتی، پیش‌بینی حالت‌هایی مانند خستگی و تعیین رفتار استفاده کرد. این مدل ها می توانند اقدامات مبتنی بر شبیه سازی های مهندسی، فیزیک، شیمی، آمار، یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، کسب و کار را تجویز کنند.

یک دوقلو دیجیتال چگونه کار می کند؟

شی مورد مطالعه – به عنوان مثال، یک توربین بادی – با حسگرهای مختلف مرتبط با مناطق حیاتی عملکرد مجهز شده است. این حسگرها داده هایی را در مورد جنبه های مختلف عملکرد جسم فیزیکی مانند انرژی خروجی، دما، شرایط آب و هوایی و موارد دیگر تولید می کنند. سیستم پردازش این اطلاعات را دریافت کرده و فعالانه آن را روی نسخه دیجیتال اعمال می کند.

پس از ارائه داده های مربوطه، مدل دیجیتال می تواند برای انجام شبیه سازی های مختلف، تجزیه و تحلیل مشکلات عملکرد و ایجاد پیشرفت های بالقوه مورد استفاده قرار گیرد. هدف نهایی به دست آوردن دانش ارزشمندی است که بتوان از آن برای بهبود موجودیت فیزیکی اصلی استفاده کرد.

دوقلوهای دیجیتال در مقابل شبیه سازی

اگرچه شبیه‌سازی‌ها و دوقلوهای دیجیتالی هر دو از مدل‌های دیجیتالی برای تکرار فرآیندهای مختلف سیستم استفاده می‌کنند، یک دوقلو دیجیتال در واقع یک محیط مجازی است که آن را برای مطالعه بسیار غنی‌تر می‌کند. تفاوت بین یک دوقلو دیجیتال و یک شبیه‌سازی تا حد زیادی به مقیاس بستگی دارد: در حالی که یک شبیه‌سازی معمولاً یک فرآیند خاص را مطالعه می‌کند، یک دوقلو دیجیتال می‌تواند هر تعداد شبیه‌سازی مفید را برای مطالعه چندین فرآیند اجرا کند.

تفاوت ها به همین جا ختم نمی شود. برای مثال، شبیه‌سازی‌ها معمولاً از داشتن داده‌های بلادرنگ سودی نمی‌برند. اما دوقلوهای دیجیتال حول یک جریان دو طرفه اطلاعات طراحی شده‌اند که زمانی اتفاق می‌افتد که حسگرهای شی داده‌های مربوطه را به پردازنده سیستم ارائه می‌دهند و سپس دوباره زمانی اتفاق می‌افتد که بینش ایجاد شده توسط پردازنده با شی منبع اصلی به اشتراک گذاشته شود.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

ربط دادن
یافته‌های حاصل از دوقلوهای دیجیتال را می‌توان برای ایجاد یک نمای کلی مرتبط کرد، مانند با گرفتن یافته‌های دوقلوهای تجهیزات و قرار دادن آنها در یک خط تولید دوقلو، که سپس می‌تواند به یک دوقلو دیجیتال در مقیاس کارخانه اطلاع دهد. با استفاده از دوقلوهای دیجیتال متصل به این روش، می توان برنامه های صنعتی هوشمند را برای پیشرفت ها و پیشرفت های عملیاتی در دنیای واقعی فعال کرد.

دوقلوهای دیجیتال با داشتن داده های بهتر و دائماً به روز شده مربوط به طیف گسترده ای از حوزه ها، همراه با قدرت محاسباتی افزوده که همراه با یک محیط مجازی است، می توانند مسائل بیشتری را از نقطه نظرهای بسیار بیشتری نسبت به شبیه سازی های استاندارد مطالعه کنند، با پتانسیل نهایی بیشتر برای بهبود محصولات. و فرآیندها

کتاب الکترونیکی
راهنمای شما در مورد حسابداری انتشار گازهای گلخانه ای
در مورد فرآیندهای مورد استفاده برای مدیریت داده های عملکرد زیست محیطی و مراحل مورد نیاز برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) بیاموزید.

انواع دوقلوهای دیجیتال

انواع مختلفی از دوقلوهای دیجیتال بسته به میزان بزرگنمایی محصول وجود دارد. بزرگترین تفاوت این دوقلوها در ناحیه کاربرد است. وجود انواع مختلف دوقلوهای دیجیتالی در یک سیستم یا فرآیند معمول است. بیایید انواع دوقلوهای دیجیتال را بررسی کنیم تا تفاوت ها و نحوه کاربرد آنها را بیاموزیم.

دوقلوهای جزء یا قطعات دوقلو
دوقلوهای جزء واحد اصلی یک دوقلو دیجیتال، کوچکترین نمونه از یک جزء عملکردی هستند. اجزای دوقلو تقریباً یکسان هستند، اما مربوط به اجزایی هستند که اهمیت کمی دارند.

دوقلوهای دارایی

هنگامی که دو یا چند جزء با هم کار می کنند، چیزی را تشکیل می دهند که به عنوان دارایی شناخته می شود. Asset twins به شما امکان می دهد تا تعامل این مؤلفه ها را مطالعه کنید و انبوهی از داده های عملکرد را ایجاد کنید که می توانند پردازش شوند و سپس به بینش های عملی تبدیل شوند.

سیستم یا واحد دوقلوها

سطح بعدی بزرگنمایی شامل دوقلوهای سیستم یا واحد است که به شما امکان می دهد ببینید چگونه دارایی های مختلف با هم کنار هم می آیند تا یک سیستم کامل را تشکیل دهند. سیستم دوقلوها در مورد تعامل دارایی ها دیده می شود و ممکن است بهبود عملکرد را پیشنهاد کند.

دوقلوها را پردازش کنید
دوقلوهای فرآیند، سطح کلان بزرگنمایی، نشان می دهد که چگونه سیستم ها با هم کار می کنند تا یک مرکز تولید کامل را ایجاد کنند. آیا این سیستم‌ها برای کارکرد در حداکثر بازدهی همگام‌سازی شده‌اند، یا تأخیر در یک سیستم روی سیستم‌های دیگر تأثیر می‌گذارد؟ دوقلوهای فرآیند می توانند به تعیین طرح های زمان بندی دقیق کمک کنند که در نهایت بر اثربخشی کلی تأثیر می گذارد.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

تاریخچه فناوری دوقلو دیجیتال

ایده فناوری دوقلو دیجیتال اولین بار در سال 1991 با انتشار دنیای آینه توسط دیوید گلرنتر مطرح شد. با این حال، دکتر مایکل گریوز (که در آن زمان در دانشکده دانشگاه میشیگان مشغول به کار بود) برای اولین بار مفهوم دوقلوهای دیجیتال را در تولید در سال 2002 به کار برد و به طور رسمی مفهوم نرم افزار دوقلو دیجیتال را اعلام کرد. سرانجام، جان ویکرز از ناسا در سال 2010 اصطلاح جدیدی به نام “دوقلو دیجیتال” معرفی کرد.

با این حال، ایده اصلی استفاده از یک دوقلو دیجیتال به عنوان وسیله ای برای مطالعه یک جسم فیزیکی را می توان خیلی زودتر مشاهده کرد. در واقع، به درستی می توان گفت که ناسا در طول ماموریت های اکتشاف فضایی خود در دهه 1960، پیشگام استفاده از فناوری دوقلو دیجیتالی بود، زمانی که هر فضاپیما در حال سفر دقیقاً در یک نسخه زمینی که برای اهداف مطالعه و شبیه سازی توسط پرسنل ناسا خدمت می کرد، تکرار شد. خدمه پرواز

مزایا و مزایای دوقلوهای دیجیتال

تحقیق و توسعه بهتر
استفاده از دوقلوهای دیجیتال، تحقیقات و طراحی موثرتر محصولات را با داده های فراوانی که در مورد نتایج احتمالی عملکرد ایجاد می شود، ممکن می سازد. این اطلاعات می تواند

فواید
مزایای دوقلو دیجیتال بسته به زمان و مکان استفاده متفاوت است. برای مثال، استفاده از دوقلو دیجیتال برای نظارت بر محصولات موجود، مانند توربین بادی یا خط لوله نفت، می‌تواند بار تعمیر و نگهداری را کاهش دهد و میلیون‌ها در هزینه‌های مرتبط صرفه‌جویی کند. دوقلوهای دیجیتال همچنین می توانند برای نمونه سازی قبل از تولید، کاهش عیوب محصول و کوتاه شدن زمان عرضه به بازار استفاده شوند. موارد دیگر استفاده از دوقلو دیجیتال می تواند شامل بهبود فرآیند باشد، خواه نظارت بر سطح کارکنان در برابر خروجی باشد یا همسویی زنجیره تامین با الزامات ساخت یا نگهداری.

مزایای رایج توسعه دوقلوهای دیجیتال شامل افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن از طریق نظارت و شبیه سازی برای بهبود عملکرد است. آنها همچنین می توانند خطر تصادفات و خرابی های برنامه ریزی نشده را از طریق خرابی کاهش دهند، هزینه های تعمیر و نگهداری را از طریق پیش بینی خرابی قبل از وقوع آن کاهش دهند و اطمینان حاصل کنند که اهداف تولید تحت تأثیر برنامه ریزی نگهداری، تعمیر و سفارش قطعات جایگزین قرار نمی گیرند. دوقلو دیجیتال همچنین می‌تواند با تجزیه و تحلیل مدل‌های سفارشی‌سازی، بهبودهای مستمری را ارائه دهد و کیفیت محصول را از طریق آزمایش عملکرد در زمان واقعی تضمین کند.

با این حال، با وجود همه مزایا، دوقلو دیجیتال در همه موارد مناسب نیست زیرا می تواند پیچیدگی را افزایش دهد. برخی از مشکلات کسب و کار به سادگی نیازی به دوقلو دیجیتال ندارند و بدون سرمایه گذاری در زمان و هزینه قابل حل هستند.

تحول در شبیه سازی اکوستیک با توسعه Digital Twin توسط Siemens 000

مثال ها

نمونه هایی از دوقلوهای دیجیتال را می توان در سراسر صنعت و فراتر از آن برای تولید، نگهداری و پیشگیری از خرابی / نظارت بر چرخه عمر یافت.

کاربردها از کاربردهای خودرویی که در آن حسگرهای تله متری بازخورد را از وسایل نقلیه تا برنامه دیجیتال دوقلوی ارائه می دهند، کارخانه هایی که در آن فرآیندها توسط دوقلو دیجیتال برای ارائه بهبودها شبیه سازی می شوند، و مراقبت های بهداشتی که در آن حسگرها می توانند یک دوقلو دیجیتال را برای نظارت و پیش بینی رفاه بیمار مطلع کنند، متفاوت است. .

دوقلوهای دیجیتال چه تاثیری بر صنعت داشته است؟

از طریق ادغام فناوری هایی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل نرم افزار با داده ها، دوقلو دیجیتال یک مدل شبیه سازی ایجاد می کند که می تواند در کنار یا به جای یک همتای فیزیکی به روز شود. این به شرکت ها اجازه می دهد تا یک چرخه توسعه کاملاً کامپیوتری را از طراحی تا استقرار و حتی از کار انداختن ارزیابی کنند.

با تقلید از دارایی‌های فیزیکی، چارچوب‌ها و عملیات برای تولید داده‌های پیوسته، یک دوقلو دیجیتال به صنعت اجازه می‌دهد تا زمان خرابی را پیش‌بینی کند، به شرایط متغیر واکنش نشان دهد، بهبود طراحی را آزمایش کند و موارد دیگر.

دوقلوی دیجیتال کلید توسعه Industry 4.0 برای ارائه اتوماسیون، تبادل داده و فرآیندهای تولید پیوسته و همچنین عرضه محصول بدون ریسک است. کارکنان صنعت قادر به نظارت بر عملیات در زمان واقعی، ارائه هشدارهای قبلی در مورد خرابی های احتمالی و امکان بهینه سازی و ارزیابی عملکرد زمان واقعی با حداقل از دست دادن بهره وری هستند.

دوقلوهای دیجیتال کجا استفاده می شود؟

دوقلوهای دیجیتال در طیف وسیعی از صنایع برای طیف وسیعی از کاربردها و اهداف مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از نمونه های قابل توجه عبارتند از:

ساخت
دوقلوهای دیجیتال می‌توانند تولید را پربازده‌تر و ساده‌تر کنند و در عین حال زمان‌های توان را کاهش دهند.

خودرو
یکی از مثال‌هایی که از دوقلوهای دیجیتال در صنعت خودرو استفاده می‌شود، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های عملیاتی یک وسیله نقلیه به منظور ارزیابی وضعیت آن در زمان واقعی و اطلاع از بهبود محصول است.

خرده فروشی
در خارج از تولید و صنعت، دوقلو دیجیتال در بخش خرده فروشی برای مدل سازی و تقویت تجربه مشتری، چه در سطح یک مرکز خرید و چه برای فروشگاه های فردی، استفاده می شود.

مراقبت های بهداشتی
بخش پزشکی از دوقلوهای دیجیتال در زمینه هایی مانند اهدای عضو، آموزش جراحی و کاهش خطرات رویه ها سود برده است. سیستم‌ها همچنین جریان افراد را از طریق بیمارستان‌ها مدل‌سازی کرده‌اند و مکان‌هایی را که ممکن است عفونت‌ها وجود داشته باشند و افرادی که ممکن است از طریق تماس در معرض خطر باشند را ردیابی کنند.

مدیریت بحران
تغییرات آب و هوای جهانی در سال‌های اخیر در سراسر جهان تأثیر داشته است، با این حال دوقلوهای دیجیتالی می‌توانند با ایجاد آگاهانه زیرساخت‌های هوشمندتر، طرح‌های واکنش اضطراری و نظارت بر تغییرات آب‌وهوایی به مبارزه با آن کمک کنند.

شهرهای هوشمند
دوقلو دیجیتال همچنین می تواند برای کمک به شهرها برای پایدارتر شدن از نظر اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی استفاده شود. مدل‌های مجازی می‌توانند تصمیمات برنامه‌ریزی را راهنمایی کنند و راه‌حل‌هایی را برای بسیاری از چالش‌های پیچیده‌ای که شهرهای مدرن با آن مواجه هستند، ارائه دهند. برای مثال، پاسخ‌های بلادرنگ به مشکلات را می‌توان با اطلاعات بی‌درنگ از دوقلوهای دیجیتالی دریافت کرد تا به دارایی‌هایی مانند بیمارستان‌ها اجازه دهد تا به یک بحران واکنش نشان دهند.