به‌طورکلی همزاد دیجیتال یک نمایش دیجیتالی از یک فرایند، شی، یا محصول فیزیکی است. دوقلوی دیجیتال میتواند یک کپی دیجیتال از یک شی واقعی فیزیکی مانند موتور جت یا مزارع کشاورزی باشد؛ یا این‌که میتواند حتی شامل اقلام بزرگ‌تر مانند انواع ساختمان‌ها یا کل یک شهر باشد. Digital Twin دارای ویژگی‌های بسیار زیاد و کاربردهای گسترده‌ای است که آشنایی با آنها میتواند برای شما مفید باشد. در ادامه به بررسی مفهوم دوقلوی دیجیتال و بررسی جنبه‌ها و ابعاد مختلف آن می‌پردازیم.
یکی از مهمترین مزایای استفاده از این همزادها در صنایعی است که جان انسان‌ها و نیروی کار انسانی در خطر است. در چنین شرایطی می‌توان از همزاد دیجیتال استفاده کرد تا به میزان زیادی این خطرات و ریسک‌ها را کاهش داده و در نتیجه سبب حفظ جان و سلامت جسمی نیروی انسانی شود. از طرف دیگر استفاده از این همزادها میتواند در نهایت به کاهش هزینه‌های صنایع و کسب‌وکارهای مختلف نیز کمک کند. در ادامه به بررسی مفهوم دوقلوی دیجیتال و بررسی جنبه‌ها و ابعاد مختلف آن می‌پردازیم.
تعریف همزاد دیجیتال
همزاد دیجیتال یک تکنولوژی بسیار پیشرفته است که به شما اجازه می‌دهد تا یک نسخه دیجیتال از انواع اشیا، فرایندها یا خدمات را در دنیای فیزیکی و واقعی تهیه کرده و آنها را نگهداری کنید. علاوه بر دارایی‌های فیزیکی فناوری همزاد دیجیتال میتواند برای تکرار فرایندها به‌منظور جمع‌آوری انواع داده‌ها برای پیش‌بینی عملکرد آنها نیز مورداستفاده قرار گیرد و کاربردهای متنوعی را به شما ارائه دهد.
اگر بخواهیم تعریف دقیقی از آن ارائه دهیم، می‌توان گفت که Digital Twin در واقع یک برنامه کامپیوتری است که از داده‌های دنیای واقعی به‌منظور ایجاد شبیه‌سازی‌هایی استفاده می‌کند که میتواند عملکرد یک محصول یا فرایند را پیش‌بینی کند. یکی از مهمترین ویژگی‌های چنین نرم‌افزاری این است که میتواند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل نرم‌افزاری را برای بهبود کارایی خروجی یکپارچه کند.
با پیشرفت یادگیری ماشین و تکنیک‌هایی در حوزه کار کردن با داده‌های حجیم، این مدل‌های مجازی به یک عنصر اصلی در مهندسی مدرن تبدیل شده‌اند که می‌توان از آنها برای نوآوری و بهبود عملکرد استفاده کرد. از جمله مهمترین مزایای همزاد دیجیتال می‌توان به این موارد اشاره کرد که آنها می‌توانند از خرابی‌های پرهزینه در اشیا فیزیکی جلوگیری کرده و خدمات آزمایشی را نیز برای شما فراهم کنند که استفاده از آنها میتواند بسیار مفید باشد.
دوقلوهای دیجیتال ترکیبی از داده‌ها، شبیه‌سازی‌ها و حسگرهای متصل به یکدیگر هستند که سبب ایجاد بینش بی‌نظیری می‌شوند. همزادهای دیجیتال در اتصال دنیای فیزیکی و دیجیتالی ما برای ایجاد بینش و نتایج باارزش است.
Simon Evans
Global Digital Twin Leader
دوقلوی دیجیتال در ایران
دوقلوی دیجیتال در ایران نیز میتواند کاربردهای گسترده‌ای داشته باشد و در بسیاری از صنایع مختلف مورداستفاده قرار گیرد. به‌طورکلی باید بدانید که این دوقلوها قادر هستند تا از هزینه‌های سرسام‌آور آزمایش‌های مختلف در صنایع جلوگیری کنند. به همین علت استفاده از آنها در ایران نیز دارای مزایا و کاربردهای گسترده‌ای است. یکی از مهمترین کاربردهای Digital Twin در ایران استفاده از آن برای طراحی یک نمونه اولیه از شهرهای مدرن است.
از طرف دیگر این تکنولوژی در صنعت فولاد نیز دارای کاربردهای گسترده‌ای است. در صنعت فولاد بررسی نقطه ذوب و انجام آزمایش‌های مختلف روی متریال‌های فولادی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. اگر این آزمایش‌ها در محیط‌های واقعی انجام شوند معمولاً هزینه‌های بالایی را به همراه خواهند داشت. به همین علت است که با استفاده از همزادهای دیجیتال می‌توان این آزمایش‌ها را در صنعت فولاد با هزینه‌ای بسیار کمتر انجام داد و به‌این‌ترتیب در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد.
همزاد دیجیتال انسان
یکی از مهمترین جنبه‌های همزاد دیجیتال مربوط به همزادهای انسان است. هدف از طراحی و ساخت چنین همزادهایی این است که دوقلوهایی طراحی شوند که نه‌تنها جنبه‌های بیرونی یک انسان مانند ویژگی‌های فیزیکی و فیزیولوژیکی را داشته باشند؛ بلکه در کنار آن ویژگی‌های درونی مانند شخصیت، حساسیت‌ها، افکار و حتی مهارت‌ها را نیز بازتولید کنند. از طرف دیگر این همزادها قادر هستند تا امکان بازتولید جنبه‌های اجتماعی اشخاص را نیز در فضای دیجیتال ارائه دهند که از جمله این جنبه‌های اجتماعی می‌توان به رفتار و ارتباطات انسانی اشاره کرد.
این دوقلوها دارای کاربردهای زیادی خواهند بود. آنها می‌توانند به‌جای افراد به نظراتی که در فضای مجازی در خصوص آنها داده می‌شود، پاسخ دهند. توسعه چنین همزادهایی میتواند در توسعه هوش گروهی نیز بسیار مؤثر واقع شده و کاربردهای زیادی داشته باشد. این همزادها در واقع یک نماینده شخصی برای افراد خواهد بود تا بتوانند فعالیت‌های انسانی خود را محدود به دنیای واقعی کرده و فعالیت‌های مجازی را به همزادهای خود واگذار کنند.
یکی دیگر از مزایای بسیار مهمی که همزاد دیجیتال انسان به همراه خواهد داشت این است که می‌توان از آنها برای گفتگو با افرادی استفاده کرد که در حال حاضر حضور ندارند. به‌عنوان‌مثال می‌توان از آنها برای صحبت کردن با اشخاصی استفاده کرد که در حال حاضر فوت کرده‌اند. همزاد دیجیتال انسان این اجازه را به افراد می‌دهد تا بتوانند گفتگوهای واقعی را با بسیاری از افرادی که وجود ندارند برقرار کرده و از این طریق نیازهای عاطفی خود را نیز برآورده کنند.
کاربرد دوقلوی دیجیتال
مفهوم دوقلوی دیجیتال میتواند در ابعاد بزرگ‌تر برای پیش‌بینی دقیق وضعیت فعلی و آینده دارایی‌های فیزیکی بسیار مفید و کاربردی باشد. این همزادها می‌توانند تجزیه و تحلیل قطعات دیجیتالی را با دقت بالایی انجام دهند. با استفاده از این همزادها سازمان‌ها و صنایع مختلف می‌توانند بینش بهتری درباره عملکرد محصولات خود به دست بیاورند و البته خدمات مشتریان خود را نیز بهبود دهند. از جمله مهمترین کاربردهایی که دوقلوی دیجیتال دارد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تولید: Digital Twin امروزه آماده است که بخش تولید را کاملاً تحت تأثیر خود قرار داده و چهره آن را تغییر دهد. آنها می‌توانند به طور مستقیم روی نحوه طراحی محصولات مختلف و نگهداری از آنها اثرگذار باشند. همین عامل نیز باعث می‌شود تا بخش تولید صنایع مختلف کارآمدتر و بهینه‌تر شده و درعین‌حال مدت‌زمان موردنیاز برای تولید محصولات نیز کاهش پیدا کند.
- این همزادها در بخش خودرو و تولید خودرو نیز کاربردهای زیادی دارند و می‌توانند برای ایجاد مدل‌های مجازی از وسایل نقلیه مختلف مورداستفاده قرار گیرند. آنها می‌توانند داده‌های رفتاری و عملیاتی خودرو را جمع‌آوری کرده و به تجزیه‌وتحلیل عملکرد کلی خودروها کمک کنند.
- مراقبت‌های بهداشتی: دوقلوهای دیجیتال به همراه داده‌هایی که از تجهیزات اینترنت اشیا دریافت می‌کنند می‌توانند نقش کلیدی و مهمی را در بخش مراقبت‌های بهداشتی نیز داشته باشند. آنها می‌توانند نظارت بر روی بیماران را به بهترین شکل ممکن انجام داده و به میزان زیادی در هزینه‌های بخش مراقبت‌های بهداشتی نیز تأثیر بگذارند. از طرفی می‌توان از آنها برای نگهداری و مراقبت‌های پیشگیرانه نیز استفاده کرد.
- شهرهای هوشمند: برنامه‌ریزی و پیاده‌سازی شهرهای هوشمند با استفاده از دوقلوهای دیجیتال و داده‌های مربوط به تجهیزات اینترنت اشیا بسیار کارآمدتر و ساده‌تر خواهد شد. همزادهای دیجیتال می‌توانند به بهبود توسعه اقتصادی و مدیریتی در این حوزه کمک کرده و از طرفی باعث کاهش اثرات زیست‌محیطی نیز شوند.
مهمترین مزایای همزاد دیجیتال
این همزادها می‌توانند مزایای بسیار زیادی را به همراه داشته باشند که باعث می‌شود تا استفاده از آنها به یک تجربه جدید و بسیار جذاب تبدیل شود. از جمله مهمترین این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در صنعت می‌توان از جریان ثابت تولید شده توسط این همزادها استفاده کرده و روی داده‌های عملکردی بلادرنگ (real time) نظارت داشت.
- در محیط‌های صنعتی استفاده از همزاد دیجیتال باعث می‌شود تا چرخه طول عمر محصولات و دارایی‌ها به میزان زیادی افزایش پیدا کند.
- این دوقلوها اجازه می‌دهند تا بتوان نوآوری‌های زیادی را در حوزه‌هایی از جمله تولید، تحقیق و توسعه، مدیریت زنجیره تأمین، خدمات و تدارکات و … به عمل آورد.
- این دوقلوها می‌توانند به تسریع نوآوری در علم پزشکی نیز کمک شایانی کنند. آنها را می‌توان برای تحقیق در مورد انواع تومورها و توسعه داروهای جدید در زمینه‌های پزشکی مورداستفاده قرارداد.
- بهینه‌سازی یکی از مهمترین مزایای استفاده از همزادهای دیجیتال است که این مزیت را به‌خصوص در علم پزشکی برای بهینه‌سازی برنامه‌های درمانی بیماران بسیار مشاهده می‌کنیم.
- این همزادها می‌توانند به میزان زیادی روی کاهش هزینه‌های پزشکی اثرگذار بوده و البته ایمنی بیماران را نیز در محیط‌های پزشکی افزایش دهند.
در راستای آشنایی شما با صنعت نسل 4 و تکنولوژی‌های آن، اینفورتک دوره‌ای در این حوزه برگزار می‌کند. در صورت تمایل، با کلیک بر روی لینک زیر می‌توانید اطلاعات بیشتری کسب نمایید.
معایب همزاد دیجیتال
در کنار تمام مزایای مهمی که همزاد دیجیتال دارد نباید فراموش کنید که این دوقلوها می‌توانند معایبی را نیز داشته باشند. البته این معایب بیشتر از این‌که یک عیب به شمار بیایند در واقع نوعی مشکل در استفاده از انواع این همزادها هستند. در ادامه به بررسی برخی از مهمترین معایب و مشکلات استفاده از همزاد دیجیتال می‌پردازیم و اطلاعاتی را دراین‌خصوص به شما ارائه خواهیم داد:
- موفقیت این تکنولوژی کاملاً به اتصال به اینترنت بستگی دارد. در واقع برای استفاده از این دوقلوها حتماً باید دسترسی دائم به اینترنت پرسرعت داشت و در غیر این صورت احتمالاً استفاده از آن مشکلات زیادی را به وجود خواهد آورد.
- معمولاً با استفاده از این دوقلوها امنیت ممکن است کمی به خطر بیفتد. این مسئله به‌خصوص در دوقلوهای دیجیتال انسانی بیشتر احساس می‌شود و ممکن است یکی از مهمترین معایب آنها باشد.
- مفهوم این دوقلوهای دیجیتال بر مبنای مدل‌های سه‌بعدی طراحی شده؛ نه بر اساس نقشه‌های دوبعدی.
- با استفاده از این دوقلوها در زنجیره تأمین باید دقت داشت که در سراسر زنجیره تأمین آنها موردنیاز خواهند بود.
- مدیریت داده‌های مربوط به طراحی دوقلوهای دیجیتال در میان شرکت‌ها و تأمین‌کنندگان مختلفی که در سراسر دنیا در این زمینه فعالیت دارند ممکن است به یک چالش بسیار جدی در این حوزه تبدیل شود.
انقلاب چهارم صنعتی و همزاد دیجیتال
امروزه صنایع مختلف به میزان زیادی تحت تحول بزرگی قرار گرفته‌اند که این تحول بزرگ امروزه با نام تحول دیجیتال شناخته می‌شود. هوشمندسازی و تجهیزات هوشمند نقشی کلیدی و بسیار مهم را در انقلاب صنعتی چهارم ایفا می‌کنند؛ ولی بدون شک هسته این انقلاب صنعتی را می‌توان همزاد دیجیتال و کاربردهای مختلف این تکنولوژی پرکاربرد دانست. استفاده از دوقلوهای دیجیتال میتواند مزایای مختلفی به همراه داشته باشد که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- به‌صورت لحظه‌ای و بدون درنگ به خط تولید و ماشین‌آلات متصل می‌شوند و امکان برنامه‌ریزی و تست کردن سریع را دارند.
- آنها می‌توانند طیف گسترده‌ای از وظایف مجازی را بدون هیچ محدودیتی انجام دهند.
- به اپراتور اجازه می‌دهند تا یک آموزش کامل را روی ماشین مجازی آنها داشته باشد تا بتوانند مهارت‌های خود را ارتقا دهند.
- می‌توانند مشکلات احتمالی در محصول فیزیکی واقعی را به‌سرعت تشخیص دهند.
زمانی که قصد تغییر در رویکردها و متدهای سنتی به وجود می‌آید معمولا صاحبان کسب‌‌وکارها به میزان زیادی با این موضوع مخالفت می‌کنند. استفاده از دوقلوهای دیجیتال میتواند به آنها کمک کند تا بتوانند ایده‌های اولیه را روی این دوقلوها اجرا کرده و نسبت به عملکرد اجرایی شیوه‌های جدید، مدرن و پیشرفته مطمئن شوند. سپس می‌توانند با اطمینان بیشتری این شیوه‌های اجرایی جدید را روی فضای فیزیکی خود پیاده‌سازی کنند.
خلاصه مطلب
به‌طورکلی این تکنولوژی یکی از جدیدترین تکنولوژی‌های دنیا در زمینه شبیه‌سازی است. همزاد دیجیتال یک مفهوم کاملاً کاربردی است که می‌توان از آن برای ایجاد دوقلوهای دیجیتال از اشیا، انسان‌ها، خدمات و محصولات دنیای فیزیکی استفاده کرد. Digital Twin دارای کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله صنعت پزشکی است و میتواند کمک کند تا آزمایش‌ها در یک محیط کاملاً امن و بدون آسیب به محیط انجام شوند. بااین‌وجود نباید فراموش کرد که دوقلوی دیجیتال ممکن است امنیت محیط را به خطر بیندازد.
از جمله مزایای مهمی که دوقلوی دیجیتال میتواند به همراه داشته باشد می‌توان به مواردی مانند کاهش هزینه‌ها، کاهش خطرات برای نیروهای انسانی، افزایش و بهبود بازدهی و کارایی عملیاتی تجهیزات مختلف در صنایع و … اشاره کرد. این همزادها امروزه صنایع متفاوتی را تحت تاثیر قرار داده‌اند که از جمله آنها می‌توان به صنایع پزشکی، صنایع دارویی، صنایع خودروسازی، نفت و گاز و … اشاره کرد.