تقریباً واقعی: کارخانه‌های آینده که توسط دوقلوهای دیجیتال اداره می‌شوند

چکیده:
در کارخانه‌های دارای تجهیزات گران قیمت و دقیق، برای تعمیر و نگهداری، سیستم دوقلوهای دیجیتال در حال توسعه است. به وسیله آن با آنالیز داده‌ها از بروز اشکال در عملکرد ماشین‌ها پیشگیری می‌شود و به علاوه قابلیت‌های فراوان دیگری برای دیگر امور برای کارخانه فراهم می‌شود.
تعداد لغات: 1080  /  تخمین زمان مطالعه: 5 دقیقه

 

 

مترجم: علی رضایی میر قائد

 
تصور کنید که یک غول تولیدی دارای یک ماشین در یکی از طبقه‌های کارخانه خود است که در آن یک اسپیندل نزدیک است که یک ضربه محکم و ناگهانی بزند. در یک کارخانه معمولی، یک دستگاه چرخشی هیچ هشداری در مورد اشکال قریب الوقوع در عملکرد نمی دهد و شکست آن در یک لحظه تصادفی اتفاق میافتد. تشخیص و تعمیر نسبتا آهسته است، و محدود به جمع آوری داده‌ها و سازماندهی منابع انسانی و مادی است. برای یک شرکت تأمین کننده کالای مصرفی سریع (FMCG)، تاخیر ممکن است پرهزینه باشد. استوارت وونگ، مدیر گروه ارشد بازسازی و فناوری پیشرفته (ARTC) در سنگاپور می‌گوید: "به دلیل حجم زیاد، ما در حال صحبت کردن در مورد ضرر میلیون‌ها دلاری در هر ساعتی از خارج از سرویس قرار گرفتن کارخانه هستیم".
 

با کمک مدل کارخانه هوشمند، تکنولوژی تولیدی که در ماه اوت افتتاح شد، با استفاده از یک مفهوم شناخته شده به عنوان «دوقلوی دیجیتال»، می‌توان از پیچیدگی‌ها با موفقیت گذشت. ایده این است که ماشین‌ها حساس خواهند شد، به طوری که اسپیندل در دستگاه به طور پیوسته نظارت می‌شود و داده‌های عملکرد آن به یک مرکز کنترل مرکزی ارسال می‌شود. در آنجا، داده‌ها به یک کامپیوتر متصل می‌شوند که به عنوان یک دوقلوی دیجیتال دستگاه عمل می‌کند - یک کپی مجازی که دقیقا وضعیت فعلی دستگاه را براساس اطلاعات سنسور در زمان واقعی و مدل سازی فیزیکی نشان می‌دهد. دوقلوی دیجیتال، با تشخیص یک تکان جزئی در اسپیندل، ممکن است پارامترهای عملکرد همتای خود را برای تصحیح اشکال تنظیم کند. یا، اگر تکان خوردن را نمی‌توان اصلاح کرد، ممکن است در مورد یک اشکال قریب الوقوع در عملکرد هشدار دهد. ایده این است که ماشین‌ها حساس خواهند شد، به طوری که مؤلفه‌های دستگاه‌ها به طور پیوسته نظارت می‌شوند و داده‌های عملکرد آن به یک مرکز کنترل مرکزی ارسال می‌شود.
 
بعد از آن در اتاق کنترل به یک اپراتور خبر داده می‌شود، این فرد می‌تواند یک پاسخ استاندارد را تنظیم کند. Anikath Murali Das، یکی از مدیران برنامه ARTC، می‌گوید:" دوقلوی دیجیتال ممکن است پس از آن یک دستور کار تعمیر و نگهداری ایجاد کند، تعیین کند که آیا شما می‌توانید مسیر تولید محصول را تغییر دهید تا در تحویل تاثیر نداشته باشد، کارکنان تعمیر و نگهداری مناسب را پیدا کنید و به آنها بگویید که کجا باید بروند." این کارکنان تعمیر و نگهداری می‌توانند توسط یک تابلو نشان دهنده تغذیه داده‌های سفارشی روی ماشینِ تحت فشار یا به وسیله مجموعه‌ای از عینک‌های واقعیت افزوده به سرعت دستگاه معیوب را تعمیر و یا جایگزین کنند. برای شرکتهای بزرگ، استفاده از ARTC در زمینه فن آوری‌هایی مانند این، آنها را قادر می‌سازد تا با کمترین زمانِ خارج از سرویس بودن و بهبود کارایی و بهره وری، به افزایش سرمایه در کارخانجات خود بپردازند.
 
بسیاری از این پیشرفت‌ها ممکن است به نظر کمی علمی - تخیلی بیاید اما همه فن آوری‌های لازم در ARTC در حال توسعه هستند. به عنوان مثال، ARTC در حال ایجاد قابلیت‌های واقعیت افزوده است با استفاده از مایکروسافت HoloLens، که یک نوع عینک است که تصاویری از دنیای واقعی را با پوشش‌های دیجیتالی افزایش یافته روی هم اندازی می‌کند. در کنار این، محققان ARTC در حال ساخت مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی مبتنی بر وب هستند که دسترسی کارگران گردشی به داشبوردهایی از اطلاعات مهم تلفن‌ها و رایانه‌های لوحی خود و همچنین ابزارهایی برای شماره گیری برای کمک واقعی در صورت نیاز را فراهم می کنند. "اگر برخی از کارهای تعمیر و نگهداری یا تعمیرات فراتر از محدوده توانایی یک کارگر باشد، [با استفاده از ابزارهای ما] یک همکار در جای دیگر می‌تواند دقیقا همان چیزی را که کارگر ایستاده در کنار دستگاه می بیند ببیند و آنها را راهنمایی کند که چه کاری باید انجام دهند."
 
برای تغذیه اطلاعات به این برنامه‌ها، گروه به طور جدی به بررسی نحوه اضافه کردن سنسور به ماشین آلات از شرکای صنعتی می پردازد. Das می گوید: "ما یک ماشین به صورت وام از شرکتی که خودمان آن را با سنسورها تجهیز کرده‌ایم، می‌گیریم." "ما 43 سنسور را برای ارزیابی لرزش، درجه حرارت، و انتشار آکوستیک قرار داده‌ایم."
 
ARTC همچنین یک دیجیتال دوقلو از یک ربات را توسعه داده است که از لحاظ جسمی به یک اپراتور انسانی کمک می‌کند تا وظایفی نظیر انتقال اجسام گرم و سنگین را انجام دهد. در حال حاضر، اطلاعات تنها از کپی رایت فیزیکی به نسخه دیجیتالی آن جریان می یابند، اما وانگ می‌گوید که دوقلوهای دیجیتال ARTC در نهایت دو طرفه خواهند بود، بنابراین نسخه دیجیتال می‌تواند عملیات دوقلوی فیزیکی خود را در زمان واقعی تنظیم کند، و بلافاصله به اطلاعاتی که دریافت می‌کند واکنش نشان می‌دهد. دوقلوی دیجیتال ممکن است پس از احساس اشکال، یک دستور کار تعمیر و نگهداری ایجاد کند، تعیین کند که آیا شما می‌توانید مسیر تولید محصول را تغییر دهید تا در تحویل تاثیر نداشته باشد، کارکنان تعمیر و نگهداری مناسب را پیدا کنید و به آنها بگویید که کجا باید بروند.
 
روشن است که پیامدهای امنیتی برای داده‌های جریانات از اتاق‌های کنترل هوشمند که به طور مستقیم میلیون‌ها دلار از تجهیزات گران قیمت و دقت بالا که ARTC در حال رسیدگی است را کنترل می‌کنند وجود دارد. Das می گوید: "امنیت داده‌ها، چیزی است که همه نگران آن هستند." علاوه بر سؤالات امنیتی که با داشتن یک اتاق کنترل متمرکز مطرح می‌شود نگرانی‌های عمومی در مورد داشتن اطلاعات بی نهایت بیشتر است. اما این داده‌ها در ردیابی گسل‌های قدیمی، به عنوان مثال در هنگامی که شرکت‌ها از مشتریان خود می‌شنوند که محصولاتشان دارای مشکلات کیفیت هستند، بسیار مفید هستند. به طور معمول، زمانی که یک مشتری بازخوردی مانند این را ارائه می‌دهد، دشوار می‌توان تشخیص داد که چه چیزی ممکن است باعث مشکل شده باشد. بنابراین، Das توضیح می‌دهد، کارخانه مدل دوقلوهای ARTC می‌خواهد تمام داده‌های مربوطه را حفظ کند. "ما می توانیم به یک روز خاص برگردیم، در تمام داشبورد‌ها نگاه کنیم، مشکل را جستجو کنیم، تشخیص دهیم و آن را حل کنیم." اما وانگ در درک این سیستم‌ها می‌گوید که بسیار مهم است که در طراحی معماری نرم افزاری که بسیار امن، و همچنین مقیاس پذیر، قابل اعتماد و بدون وقفه باشد، تمرکز داشته باشیم.
 
برگرفته از سایت فیز اُرگ