صفرتاصد «متاورسصنعتی»
متاورس صنعتی یک روند نوظهور است که هدف آن ترکیب خصوصیاتی همچون غوطهوری در واقعیت مجازی، دادههای همزمان و همزاد دیجیتالی برای ایجاد مدلهای کسبوکار نو و تسریع فرآیند دیجیتالی شدن است. مفهوم متاورس صنعتی چشماندازی از چگونگی پیادهسازی متاورس توسط تولیدکنندگان با شبیهسازی سناریوهای دنیای واقعی در دنیای مجازی ارائه میکند.
بوئینگ یکی از شرکتهایی است که ایده یک متاورس صنعتی را پذیرفته است. در واقع، این شرکت اعلام کرده که میخواهد هواپیمای بعدی را در متاورس بسازد. بخش مرکزی چشمانداز بوئینگ ساخت دوقلوهای دیجیتالی است، کپی دیجیتالی از اشیا یا سیستمهای دنیای واقعی. بوئینگ با ایجاد دوقلوهای دیجیتالی هواپیما و سیستم تولیدی که آن را میسازد، میتواند عملیات پیچیده را قبل از تولید در دنیای واقعی، شبیهسازی کند. به عبارت دیگر، در متاورس صنعتی، دادههای شبیهسازی آنچه را که در دنیای واقعی اتفاق میافتد، به شما نشان میدهد.
کلید این موضوع مفهوم دادههای مصنوعی یا دادههای ایجاد شده توسط شبیهسازیها و الگوریتمها برخلاف (یا در کنار) دادههای تولیدشده در دنیای واقعی است. دادههای مصنوعی میتوانند فوقالعاده قدرتمند باشند و به شرکتها توانایی پیشبینی رویدادهایی را میدهند که در دنیای واقعی امکانپذیر نیست. این موضوع قطعا در مورد بوئینگ صدق میکند. این شرکت میخواست یک سیستم بازرسی هواپیما ایجاد کند که مقایسه وضعیت فعلی یک هواپیما را با وضعیتهای قبلی آن بر اساس دادههای تعمیر و نگهداری تاریخی و فعلی، امکانپذیر کند.
اما ایجاد این سیستم با دادههای دنیای واقعی (در این مورد، هزاران عکس از یک هواپیما) بسیار دشوار بود. این سیستم به دادههای آموزشی بیشتری نیاز داشت. بنابراین این شرکت به جای آن یک هواپیمای دوقلوی دیجیتالی ساخت که بیش از ۱۰۰هزار تصویر شبیهسازیشده تولید کرد (چیزی که در دنیای واقعی گرانقیمت و غیرعملی است). این سیستم مجهز به این انبوه دادههای شبیهسازیشده و ترکیب با عکسهای دنیای واقعی بود و این زمینه را برای مهندسان بوئینگ فراهم میکرد تا از AR برای مقایسه هواپیمای مقابل خود با شرایط تاریخی آن استفاده کنند.
دوقلوهای دیجیتال را میتوان برای شبیهسازی هر چیزی از کل کارخانه تا محصولات جداگانه استفاده کرد.
دوقلوهای دیجیتال بهویژه در تنظیمات کارخانه ارزشمند هستند. در کارخانه بومی دیجیتال زیمنس در نانجینگ چین، کل کارخانه با یک دوقلوی دیجیتال در مرحله برنامهریزی شبیهسازی شد و این به زیمنس اجازه داد تا خطاهای برنامهریزی را شناسایی کرده و کاهش دهد و به نوبه خود، فرآیند ساختمان را بهینه کند. در واقع زیمنس میگوید که داشتن نسخه دیجیتالی این کارخانه به افزایش ۲۰۰ درصدی ظرفیت و ۲۰ درصدی بهرهوری کمک کرده است.
بنابراین، دوقلوهای دیجیتالی میتوانند ارزش قابلتوجهی را هنگام برنامهریزی کارخانهها و همچنین زمانی که نوبت به بهبود عملیات فعلی کارخانه میرسد، ارائه دهند. حسگرهای نصب شده در سراسر نیروگاه میتوانند دادهها را به دوقلوی دیجیتال آن انتقال دهند و این دادهها را میتوان برای بینشهایی درباره نحوه عملکرد سیستم، تجزیه و تحلیل کرد. بر این اساس، تولیدکنندگان میتوانند ابتدا گردش کار و حتی تغییرات گردش کار آزمایشی را در دوقلوی دیجیتال تنظیم کنند. به این فکر کنید که دوقلوهای دیجیتال واقعا فقط ابزاری برای بهبود تصمیمگیری در تنظیمات تولید هستند.
شبیهسازی کل کارخانهها (ساخته شده یا نشده) یکی از راههای استفاده از دوقلوهای دیجیتال است. اما، ایجاد دوقلوهای دیجیتال تقریبا از هر چیزی امکانپذیر است. به عنوان مثال دوقلوهای دیجیتالی که دقیقا شبیه ماشینهای فیزیکی به نظر میرسند و رفتار میکنند و امکان تعامل در زمان واقعی را فراهم میکنند، قادر خواهند بود یک عامل (مثلا دما) را در دوقلوی دیجیتال تغییر دهند و دقیقا بفهمند که ماشین دنیای واقعی چگونه تحتتاثیر قرار میگیرد. چنین فناوری حتی میتواند برای پیشبینی خرابی ماشین و بهینهسازی تعمیر و نگهداری استفاده شود.
محصولات میتوانند برای پیشبینی مشکلات احتمالی شبیهسازی شوند. این فناوری نه تنها میتواند طراحی محصول را متحول کند، بلکه میتواند راه را برای بینش بیشتر در مورد نحوه عملکرد محصولات موجود در دنیای واقعی هموار کند. چنین اطلاعاتی میتواند برای اطلاعرسانی در مورد طراحی محصول آینده یا حتی پیشبینی زمان خرابی قطعات مورد استفاده قرار گیرد. در یک مثال، Kaeser، سازنده محصولات هوای فشرده و خلأ، از دوقلوهای دیجیتالی برای تکرار سیستمهای هوای فشرده خود استفاده میکند. این به شرکت اجازه میدهد تا بر وضعیت هر محصول در حال استفاده نظارت داشته باشد، عیوب احتمالی را از راه دور تشخیص دهد و تعمیر و نگهداری به موقع را انجام دهد.
VR فرآیند طراحی محصول را فراگیر میکند
استفاده از دوقلوهای دیجیتال به فرآیند طراحی محصول کمک میکند و به طراحان اجازه میدهد تا محصولات را شبیهسازی کنند، نقصها را شناسایی کنند و طراحی را قبل از ساخت واقعی محصول بهبود بخشند و این میتواند بسیاری از مشکلات کیفیت را حل کند. (برای مثال، بوئینگ میگوید که بیش از ۷۰درصد مسائل کیفی آن به مسائل طراحی مرتبط است.)
یک فناوری دیگر مرتبط با متاورس وجود دارد که به فرآیند طراحی کمک میکند: واقعیت مجازی(VR) . به طور خاص، ما در مورد طراحی محصولات در یک فضای VR همهجانبه به جای کار ساده روی یک صفحه صحبت میکنیم. برای مثال تصور کنید با غوطهور شدن در یک نسخه VR از فضای داخلی خودرو، خودرویی را طراحی کنید. در آینده، میتوانیم انتظار داشته باشیم که طراحان محصول به طور فزایندهای هدست واقعیت مجازی را به کار ببرند تا در هر چیزی که طراحی میکنند غرق شوند. طراحی در VR زمانی که با دوقلوهای دیجیتال ترکیب شود بسیار قدرتمند خواهد بود. به این معنی که طراح میتواند خود را در طراحی غوطهور کند، تغییراتی را در محصول در فضای متاورس مجازی ایجاد کند و اطمینان داشته باشد که دوقلوی دیجیتال در زمان واقعی بهروز میشود تا آن تغییرات طراحی را منعکس کند.
طراحی در یک فضای VR همهجانبه به تیمهای طراحی اجازه میدهد حتی زمانی که مایلها از هم فاصله دارند به گونهای همکاری کنند که گویی در یک اتاق هستند. در واقع، طراحان از قبل میتوانند از ابزارهای طراحی مشترک استفاده کنند، که به تیمها اجازه میدهد در زمان واقعی با هم طراحی کنند، گویی در یک فضا هستند و تغییرات را فورا مشاهده کنند.