التوأم الرقمي هو نسخة إلكترونية طبق الأصل لكائن حي أو آلة أو أجزاء منهما، ويتم ربط الجسم الحقيقي مع نسخته الإلكترونية الافتراضية بطريقة تسمح بنقل البيانات بين الجزئين، وبهذا نحصل على نسخة طبق الأصل تستجيب للعوامل الخارجية وتتفاعل معها بطريقة مطابقة لما يقوم به الأصل، ويمكن إجراء نسخ وتكوين توائم رقمية للكائنات والبرامج والناس والأماكن والأنظمة المختلفة.
يتم التأكد دائمًا من الاتصال بين جزئي التوأم الرقمي والتحقق من المعلومات التي يتم نقلها بينهما، لذا يتم تزويد الجزء الفيزيائي بعدد كبير من المستشعرات التي تقوم بقياس جميع التغيرات وتحولها إلى بيانات مفيدة يتم نقلها للجزء الرقمي لنحصل على تطابق كامل بين الجزئين.
Table of Contents
كيف يعمل؟
تم بناء مفهوم التوأم الرقمي بحيث يمكنه الحصول على مدخلات من أجهزة استشعار تجمع المعلومات من نظير له في العالم الحقيقي. حيث يُسمح هذا للتوأم بمحاكاة الكائن المادي في الوقت الفعلي، في العملية التي تقدم رؤى حول الأداء والمشكلات المحتملة.
يمكن أيضًا أن يتم تنظيم التوأم الرقمي اعتمادًا على نموذج نظيره المادي، وفي هذه الحالة يمكن أن ينتقد التوأم أثناء تحسين المنتج؛ ويمكن أن يملأ التوأم كنموذج أولي نفسه قبل تجميع أي تكيف فيزيائي.
يسمح مفهوم التوأم الرقمي بأن تكون تكاليف الإنتاج محدودة، حيث ستوفر المؤسسات التكاليف عندما تكون المنتجات صحيحة في أول تشغيل، ولا توجد متطلبات لاختبارات مادية مكلفة أو تحديثات للمنتجات أو الإجراءات.
اكتشف البحث مع المنتجين أن هذه الفكرة ستمكّن من خفض تكاليف تطوير الجيل التالي من الآلات بنسبة تزيد عن 50 في المئة. بالإضافة إلى ذلك، تمنح النقاط البارزة في هذه التقنية مزيدًا من اليقين لتعزيز أداء المنتج والمساعدة في الخيارات المعقدة، مما يحول دون توقف الروبوتات والآلات الباهظة.
ما هي فوائد هذا المفهوم؟
يقلل مشاكل جودة المنتج: التوأم الرقمي يحاكي سيناريوهات العالم الحقيقي المتنوعة لمساعدة المؤسسات في فهم التأثيرات المحتملة، وتحسين العمليات، والتمييز بين مشكلات جودة المنتج إن وجدت.
تقليل تكاليف الصيانة: يتنبأ التوأم الرقمي بإخفاقات الصيانة من خلال النماذج التي تلتقط بيانات حول عوامل الخطر المختلفة، وسيناريوهات التشغيل، وتكوينات إطار العمل. كما يساعد في تخفيض النفقات الإضافية، وتحسين موثوقية المعدات، وتقليل وقت التوقف، ويطيل عمر المعدات.
يحسن تدريب الموظفين: يمكن للتوائم الرقمية إعادة إنتاج مواقف خطرة في الحياة الواقعية لتدريب العمال. حيث يمكن للموظفين أيضًا أن يكونوا مستعدين للتعامل مع المعدات التي لا يمكن التدرب عليها عمليًا.
يعمل على تحسين الفعالية والإنتاجية: باستخدام التوائم الرقمية، لم تعد المؤسسات بحاجة إلى استكشاف طرق مختلفة فيما يتعلق بالعناصر المادية لتحسين العمليات. ولا يتعين عليهم إنهاء العمليات الجارية، ويمكنهم تشغيل عمليات المحاكاة في المختبر لفهم مخاطر ومزايا الإجراءات الجديدة، ومواصلة العبث بها لمعرفة التعديلات التي تقدم أفضل النتائج.
ما هي أهمية التوأم الرقمي؟
تعود الفائدة الحاسمة لبدء معظم المنظمات بتوأمة إجراءاتها ومنتجاتها وخدماتها عبر المحاكاة إلى كفاءتها. حث تسعى المؤسسات لتسويق منتجاتها بشكل أسرع، وتطمح لمحاكاة السيناريوهات الافتراضية، حيث يتم اختبار المنتج من خلال طرق مختلفة.
يمكن استخدام التوأم الرقمي لتوقع نتائج مختلفة تعتمد على المعلومات المتغيرة. وهذا يشبه سيناريو تشغيل المحاكاة الموجود بانتظام في أفلام الخيال العلمي، حيث يتم عرض موقف محتمل داخل البيئة الرقمية. ومع البرمجة الإضافية وتحليلات البيانات، يمكن للتوائم الرقمية تبسيط نشر إنترنت الأشياء بانتظام لتحقيق أعلى مستوى من الكفاءة، وكذلك مساعدة المهندسين في فهم المكان الذي يجب أن تذهب إليه الأشياء أو كيف تعمل قبل نشرها فعليًا.
