برای یک سیستم دوقلوی دیجیتال چه داده هایی لازم است؟

در دوره صنعت 4.0 ، سیستم های دوقلوی دیجیتال به عنوان یک فناوری انقلابی ظاهر شده اند و یک ماکت مجازی از دارایی های فیزیکی ، فرآیندها یا سیستم ها را ارائه می دهند. من به عنوان تأمین کننده سیستم های دوقلوی دیجیتال ، اهمیت داده ها را در ایجاد یک دوقلو دقیق و مؤثر دیجیتال درک می کنم. در این وبلاگ ، انواع داده های مورد نیاز برای یک سیستم دوقلوی دیجیتال و نحوه کمک به عملکرد و ارزش آن را مورد بحث قرار می دهم.

داده های حسگر

داده های سنسور پایه و اساس یک سیستم دوقلوی دیجیتال است. سنسورها برای جمع آوری اطلاعات واقعی در مورد وضعیت ، عملکرد و محیط خود بر روی دارایی های فیزیکی نصب شده اند. این داده ها شامل دما ، فشار ، لرزش ، رطوبت و سایر پارامترهای فیزیکی است. به عنوان مثال ، در یک کارخانه تولید ، سنسورهای روی ماشین ها می توانند دمای موتورها ، فشار در سیستم های هیدرولیک و سطح لرزش را کنترل کنند تا گسل های احتمالی را زودتر تشخیص دهند.

ماهیت واقعی داده های سنسور به دوقلو دیجیتال اجازه می دهد تا وضعیت فعلی دارایی فیزیکی را به طور دقیق آینه دهد. این امکان را برای پیش بینی پیش بینی فراهم می کند ، زیرا دوقلو دیجیتال می تواند روند داده ها را تجزیه و تحلیل کرده و پیش بینی کند که یک مؤلفه احتمالاً شکست می خورد. این به کاهش هزینه های خرابی و نگهداری کمک می کند. داده های سنسور را می توان از طریق شبکه های سیمی یا بی سیم جمع آوری کرد و به طور معمول در یک پایگاه داده برای تجزیه و تحلیل بیشتر ذخیره می شود.

داده های هندسی و توپولوژیکی

داده های هندسی و توپولوژیکی برای ایجاد مدل سه بعدی دارایی فیزیکی در دوقلو دیجیتال ضروری است. این داده ها شکل ، اندازه و روابط مکانی اجزای موجود در دارایی را تعریف می کند. برای یک ساختمان ، داده های هندسی شامل ابعاد اتاق ها ، محل دیوارها و چیدمان کف است. در یک سیستم مکانیکی ، شکل و موقعیت چرخ دنده ها ، شفت ها و سایر قسمت ها را توصیف می کند.

این داده ها را می توان از طریق روش های مختلف ، مانند اسکن سه بعدی با استفاده از LIDAR (تشخیص نور و اعم از اعم از) یا فتوگرامتری بدست آورد. پس از جمع آوری ، از داده های هندسی و توپولوژیکی برای ساخت یک مدل سه بعدی دقیق در دوقلو دیجیتال استفاده می شود. صحت این مدل برای شبیه سازی رفتار فیزیکی دارایی و تجسم عملکرد آن بسیار مهم است.

داده های تاریخی

داده های تاریخی بینشی از عملکرد گذشته دارایی فیزیکی ارائه می دهد. این شامل اطلاعات مربوط به فعالیت های قبلی نگهداری ، خرابی ها و شرایط عملیاتی است. با تجزیه و تحلیل داده های تاریخی ، دوقلو دیجیتال می تواند الگوهای و روندهایی را که می تواند در پیش بینی رفتار آینده کمک کند ، شناسایی کند. به عنوان مثال ، اگر یک دستگاه سابقه گرمای بیش از حد در دوره های خاصی از سال داشته باشد ، دوقلو دیجیتال می تواند از این اطلاعات برای پیش بینی موضوعات مشابه در آینده استفاده کند.

داده های تاریخی را می توان در سیستم های برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) ، سیستم های مدیریت نگهداری یا سایر بانکهای اطلاعاتی ذخیره کرد. این اغلب در رابطه با داده های سنسور واقعی برای بهبود صحت شبیه سازی ها و پیش بینی های دوقلوی دیجیتال استفاده می شود.

داده های عملیاتی

داده های عملیاتی نحوه استفاده از دارایی فیزیکی در عملکرد عادی خود را توصیف می کند. این شامل داده هایی مانند نرخ تولید ، زمان چرخه و توان است. در یک مرکز تولید ، داده های عملیاتی می توانند نشان دهند که چه تعداد محصولات در ساعت تولید می شوند ، زمان لازم برای هر مرحله تولید و راندمان خط تولید.

این داده ها برای بهینه سازی عملکرد دارایی فیزیکی مهم است. دوقلو دیجیتال می تواند از داده های عملیاتی برای شبیه سازی سناریوهای مختلف و شناسایی فرصت ها برای بهبود استفاده کند. به عنوان مثال ، با تجزیه و تحلیل نرخ تولید و زمان چرخه ، دوقلو دیجیتال می تواند تغییراتی در فرآیند تولید برای افزایش کارایی نشان دهد.

داده های زیست محیطی

داده های محیطی به شرایط خارجی که دارایی فیزیکی در آن کار می کند ، اشاره دارد. این شامل عواملی مانند دما ، رطوبت ، کیفیت هوا و سطح سر و صدا است. داده های محیطی می توانند تأثیر قابل توجهی در عملکرد و طول عمر دارایی داشته باشند. به عنوان مثال ، رطوبت بالا می تواند باعث خوردگی در اجزای فلزی شود و درجه حرارت شدید می تواند بر عملکرد دستگاه های الکترونیکی تأثیر بگذارد.

دوقلو دیجیتال می تواند داده های محیطی را برای شبیه سازی رفتار دارایی در شرایط مختلف محیطی درج کند. این امر به درک چگونگی عملکرد دارایی در سناریوهای مختلف جهانی - جهان و در تدوین استراتژی ها برای کاهش اثرات شرایط نامطلوب محیطی کمک می کند. داده های زیست محیطی را می توان از ایستگاه های آب و هوایی محلی ، سنسورهای محیط زیست یا منابع دیگر جمع آوری کرد.

داده های مرتبط با انسان

داده های مرتبط با انسان شامل اطلاعات مربوط به اپراتورها و کاربران دارایی فیزیکی است. این می تواند شامل سوابق آموزشی ، سطح مهارت و الگوهای کاری باشد. در یک سیستم صنعتی پیچیده ، اقدامات و تصمیمات اپراتورهای انسانی می تواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد دارایی داشته باشد.

دوقلو دیجیتال می تواند از داده های مرتبط با انسان برای شبیه سازی تعامل انسان و ماشین استفاده کند و مناطق بالقوه را برای بهبود در آموزش و عملیات شناسایی کند. به عنوان مثال ، اگر یک اپراتور خاص به طور مداوم در حال خطا باشد ، دوقلو دیجیتال می تواند داده ها را برای تعیین علت اصلی تجزیه و تحلیل کند و برنامه های آموزش هدفمند را پیشنهاد کند.

ادغام داده ها در یک سیستم دوقلوی دیجیتال

پس از جمع آوری تمام داده های لازم ، باید در سیستم دوقلوی دیجیتال ادغام شود. این شامل تمیز کردن ، پیش پردازش و ذخیره داده ها در فرمی است که به راحتی قابل دسترسی و تجزیه و تحلیل است. سپس از داده ها برای جمع آوری مدل سه بعدی دارایی فیزیکی و هدایت شبیه سازی ها و تجزیه و تحلیل ها در دوقلو دیجیتال استفاده می شود.

ادغام داده ها یک فرآیند پیچیده است که نیاز به استفاده از ابزارهای پیشرفته مدیریت داده ها و تحلیلی دارد. این ابزارها می توانند حجم زیادی از داده ها را از منابع مختلف اداره کنند و اطمینان حاصل کنند که داده ها دقیق و سازگار هستند. ادغام انواع مختلف داده ها همان چیزی است که دوقلو دیجیتال را قادر می سازد تا نمایشی جامع و دقیق از دارایی فیزیکی را ارائه دهد.

نقش سیستم دوقلوی دیجیتال در استفاده از داده ها

یک سیستم دوقلوی دیجیتال چاه - طراحی شدهسیستم دوقلوی دیجیتالمی تواند به طور موثری از داده های جمع آوری شده برای ارائه بینش های ارزشمند استفاده کند. این می تواند نظارت واقعی - زمان ، نگهداری پیش بینی کننده و بهینه سازی دارایی فیزیکی را انجام دهد. با به روزرسانی مداوم دوقلوی دیجیتال با داده های جدید ، می تواند با تغییرات در وضعیت و محیط دارایی فیزیکی سازگار شود.

به عنوان مثال ، در یک سناریوی مدیریت انبار ، سیستم دوقلوی دیجیتال می تواند داده های سنسورهای موجود در قفسه های ذخیره سازی ، لیفتراک ها و کمربندهای نقاله را به همراه داده های عملیاتی در مورد سطح موجودی و تحقق سفارش ادغام کند. از این داده های یکپارچه می توان برای بهینه سازی طرح انبار ، بهبود کارایی سیستم کنترل انبار استفاده کردسیستم کنترل انبار، و زمان و هزینه پردازش سفارش را کاهش دهید.

علاوه بر این ، سیستم دوقلوی دیجیتال می تواند از الگوریتم های پیشرفته مانند سیستم های الگوریتم Cloud Point استفاده کندسیستم الگوریتم ابر نقطه، برای تجزیه و تحلیل داده های هندسی و توپولوژیکی. این الگوریتم ها می توانند در ایجاد مدل های دقیق تر سه بعدی و در تشخیص تغییرات در ساختار دارایی فیزیکی به مرور زمان کمک کنند.

تماس برای تهیه و همکاری

اگر علاقه مند به اجرای یک سیستم دوقلوی دیجیتال برای تجارت خود هستید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. تیم متخصصان ما تجربه گسترده ای در توسعه و استقرار سیستم های دوقلوی دیجیتال در صنایع مختلف دارند. ما می توانیم با شما همکاری کنیم تا نیازهای خاص شما را درک کنیم ، داده های لازم را جمع آوری کرده و یک دوقلو دیجیتال سفارشی ایجاد کنیم که نیازهای شما را برآورده کند.

این که آیا شما به دنبال بهینه سازی فرایندهای تولید خود ، بهبود کارآیی عملیات انبار خود یا تقویت عملکرد زیرساخت های خود هستید ، سیستم دوقلوی دیجیتال ما می تواند راه حل های مورد نیاز شما را ارائه دهد. برای شروع بحث در مورد چگونگی همکاری ما برای ایجاد مزایای فناوری دوقلوی دیجیتال به سازمان شما ، با ما تماس بگیرید.

منابع

• Grieves ، M. ، & Vickers ، J. (2017). دوقلوی دیجیتال: کاهش رفتار ظهور غیرقابل پیش بینی و نامطلوب در سیستم های پیچیده. در سال 2017 کنفرانس بین المللی IEEE در مورد سیستم ها ، انسان و سایبرنتیک (SMC).
• Tao ، F. ، Zhang ، M. ، Liu ، A. ، & Nee ، AYC (2018). طراحی محصول ، ساخت و خدمات دوقلو دیجیتال با داده های بزرگ. مجله سیستم های تولید ، 48 ، 166 - 182.
• Schleich ، B. ، Boschert ، S. ، & Rosen ، R. (2017). دوقلوی دیجیتال مفهومی برای سیستم های تولید. Procedia Cirp ، 64 ، 36 - 41.