التوأم الرقمي هل سيحل يوما ما مكان العاملين في القطاع الصناعي؟

سمعي 05:21
-
- © نايلة الصليبي -Pixabay

تتطرق نايلة الصليبي في "النشرة الرقمية" إلى تكنولوجيا التوأم الرقمي لإنشاء عمليات محاكاة يمكنها التنبؤ بأداء منتج أوعملية لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

إعلان

التوأم الرقمي هل سيحل يوما ما مكان العاملين في القطاع الصناعي؟

يواجه قطاع الصناعة في الدول الصناعية في السنوات الخمس إلى السبع المقبلة. مشكلة تقاعد خمسين بالمئة من العاملين في القطاع ، وفقًا لدراسة صدرت من شركة Aveva،المطورة للبرامج المعلوماتية الصناعية، حيث برزت من خلالها مشكلة  نقل المعرفة ورقمنتها وبالطبع الأتمتة.  في هذا الإطار يرى بعض الخبراء أن الحل هو في  التحول الرقمي و بالتحديد ما يعرف بالـ Digital Twin أو التوأم الرقمي.

ما هو التوأم الرقمي؟

التوأم الرقمي هو نسخة طبق الأصل افتراضية لنظام مادي أو كيان. هو برنامج كمبيوتر يستخدم بيانات العالم الحقيقي لإنشاء عمليات محاكاة يمكنها التنبؤ بأداء منتج أو عملية. يعتمد التوأم الرقمي على الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي وتحليلات البرامج وأيضا البيانات التي ينطلق منها ليشكل نموذجا للمحاكاة الرقمية.

يتعلم التوأم الرقمي باستمرار ويقوم بنمذجة العالم المادي ومحاكاته ومراقبته وتحليله وتحسينه طبقا للمعلومات والبيانات التي يتلقاها. فقد أصبحت هذه النماذج والأنماط الافتراضية مبدأ مهمًا في الهندسة الحديثة للابتكار وتحسين الأداء. قد يتخذ التوأم الرقمي شكل النموذج الافتراضي لعملية معينة أو منتج أو خدمة ويقوم  بتوقع نتائج العملية قبل القيام بها عن طريق تحليل البيانات ومراقبة الأنظمة لتفادي المشاكل قبل حدوثها.

ما هي استخدامات التوأم الرقمي؟

يستخدم التوأم الرقمي كأداة لتجربة سيناريوهات مختلفة وتقييم تأثير كل قرار دون أي مخاطر حقيقية.يمكن استخدام التوائم الرقمية في مجموعة واسعة من الصناعات على سبيل المثال استخدام التوائم الرقمية لتحسين الآلات لصيانة معدات توليد الطاقة مثل توربينات توليد الطاقة، وأيضا صيانة المحركات النفاثة والقاطرات.

مثال آخر على التوائم الرقمية هو استخدام النمذجة ثلاثية الأبعاد لإنشاء مُرافق رقمي للأشياء المادية. يمكن استخدامه لعرض حالة الكائن المادي الفعلي، الذي يوفر طريقة لعرض الأشياء المادية في العالم الرقمي. مثلا عندما تجمع أجهزة الاستشعار البيانات من جهاز متصل، يمكن استخدام بيانات المستشعر لتحديث نسخة "رقمية مزدوجة" من حالة الجهاز في الوقت الفعلي.

يستخدم أيضا مصطلح "جهاز الظل" لمفهوم التوأم الرقمي. من المفترض أن يكون التوأم الرقمي نسخة محدثة ودقيقة من خصائص وحالات الكائن المادي، بما في ذلك الشكل والموضع والإيماءة والحالة والحركة.

يمكن أيضًا استخدام التوأم الرقمي للمراقبة والتشخيص والتنبؤات لتحسين أداء الأصول واستخدامها. في هذا المجال، يمكن دمج البيانات الحسية مع البيانات التاريخية والخبرة البشرية و التعلم والمحاكاة لتحسين نتائج التكهنات. لذلك يمكن للتنبؤات المعقدة وأنظمة الصيانة الذكية الاستفادة من استخدام التوائم الرقمية في إيجاد السبب الجذري للمشكلات وتحسين الإنتاجية.

بعض الأمثلة عن التطبيقات الصناعية للتوائم الرقمية في  تصميم وصيانة محركات الطائرات، توربينات الرياح، الهياكل والبنى التحتية الكبيرة كالمنصات البحرية والسفن البحرية.أنظمة التحكم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء  القاطرات، المباني وغيرها.

وكالة الفضاء الأمريكية ناسا كانت أول من تبنت مفهوم التوأم الرقمي، من خلال تكنولوجيا الاقتران التي تعتبر  مقدمة للتوائم الرقمية، لتطويرعملها ولتفادي الأخطاء للذين يذكرون مهمة أبولو 13  وكيف عملت الناسا لحل المشكلة  إعادة الكبسولة إلى الأرض مع رواد الفضاء سالمين. تستخدم اليوم  وكالة الناسا هذه التكنولوجيا لإنشاء محاكاة رقمية للكبسولات الفضائية، هذا و كانت  مؤسسة  Gartner  للاستشراف التقني قد صنفت عام 2017  تكنولوجيا التوأم الرقمي الـ Digital Twin باعتبارها واحدة من أفضل 10 اتجاهات تقنية استراتيجية للتطور في العالم.

يمكن الاستماع لـ "بودكاست النشرة الرقمية" على مختلف منصات البودكاست. الرابط للبودكاست على منصة أبل

للتواصل مع #نايلةالصليبي عبر صفحة برنامَج"النشرة الرقمية"من مونت كارلو الدولية على لينكد إن وعلى تويتر salibi@  وعلى ماستودون  وعبرموقع مونت كارلو الدولية مع تحيات نايلة الصليبي

الرسالة الإخباريةأبرز الأحداث الدولية صباح كل يوم