تم إنشاء التمثيلات الرقمية لمكونات أتمتة فيستو Festo الأولى. تعمل التوائم الرقمية على تسريع عملية تطوير الآلات.بالنسبة لمنشئي الآلات والأنظمة، تشمل مزايا التوأم الرقمي الوصول إلى السوق بشكل أسرع، وهندسة أكثر فعالية، وزيادة الوظائف، وجودة أعلى.
تعمل شركة فيستو جاهدة على تزويد مكونات الأتمتة الخاصة ً بها بتوأم رقمي، والذي يأخذ شكل الأصداف الإدارية. ونظرا لأن صانعي الآلات والأنظمة يريدون توحيد المعايير، فقد عقدت الشركة شراكة مع شركات الأتمتة الألمانية الأخرى وجمعية التوأم الرقمي الصناعي
يمكن استخدام التوائم الرقمية في العديد من الأماكن في الهندسة، اعتمادًا على التطبيق. “سيحتاج صانعو الآلات والأنظمة إلى توائم رقمية حتى يتمكنوا من تطوير أجهزتهم وأنظمتهم بشكل أسرع وارتكاب أخطاء أقل أثناء العملية”. يوضح جيرهارد بورهو، عضو مجلس إدارة التحول الرقمي في شركة فيستو. وخطوة بخطوة، يستمر مبدأ “الرقمية أولا” في التقدم. يتم تطوير المكونات والآلات افتراضيا قدر الإمكان قبل إنتاج الأجهزة؛ وهذا ينطبق أيضا على الاختبار وتكامل النظام. ويمكن رؤية تطورات مماثلة في تخطيط المصنع.
تقصير الجداول الزمنية للمشروع
تتطلب أوقات التطوير الأقصر المزيد من الهندسة المتزامنة من قبل صانعي الآلات. لذلك، تحتاج التوائم الرقمية إلى تكرار قدرات المكونات بدقة، وصولا إلى السلوك الفيزيائي إذا لزم الأمر.
يؤدي هذا إلى تقصير الجداول الزمنية لمشروع العملاء بشكل كبير وزيادة الإنتاجية. حتى قبل أن يقوم مطور الآلة بتجميع مكونات الآلة، يمكنه محاكاتها واختبارها وإجراء التعديلات. على سبيل المثال، يمكنهم تصميم وبرمجة أنظمة معالجة مثالية وفعالة باستخدام النموذج الافتراضي.
وهذه هي الطريقة التي يمكن بها اكتشاف الأخطاء وتصحيحها في مرحلة مبكرة، مما يساهم بشكل كبير في التشغيل الفعال والمستقر لحقًا.
تعد التوائم الرقمية لمكونات الأتمتة أكثر بكثير من مجرد نماذج ثلاثية الأبعاد تتحرك افتراضيًا. إنها تمثيلات رقمية توفر جميع أنواع المعلومات حول المكونات، بما في ذلك وصف واضح لقدراتها، والوثائق، والسلوك – على سبيل المثال. محاكاة حركياتهم والحركية والتواصل معهم، بما في ذلك الدور الذي يلعبونه في الآلة.
التركيز على دورة الحياة بأكملها
تعتمد بنية آلة الصناعة 4.0 بالكامل على التوائم الرقمية. بفضل واجهات الاتصال القياسية الخاصة بها، فإنها تجعل الحياة أسهل لعملائنا طوال دورة حياة الماكينة بأكملها تقريبا:بدءا من التشغيل الافتراضي للجهاز والتحكم فيه وحتى الحصول على البيانات وخدمات القيمة المضافة الناتجة مثل الصيانة أو التشخيص. إن انخفاض الحاجة إلى البحث في الكتالوجات أو على بوابات الدعم أو إعداد وثائق الآلة يوفر مزيدًا من الوقت.
حتى الآن، كان هناك عدد كبير من البيانات لكل مكون من مكونات الأتمتة بتنسيقات مختلفة مثل CAD أو بي دي إف PDF أو حتى الأدلة الورقية.
ولذلك كانت إدارة البيانات مرهقة ويصعب الوصول إليها طوال دورة حياة منتج التشغيل الآلي بالكامل. كما أن هذا النقص في الاستمرارية الرقمية جعل من الصعب ربط جميع الكائنات بشكل كامل. ولذلك تعمل شركة فيستو على تطوير تكنولوجيا اتصالات سلسة ومتسقة مثل UA-OPC. في النهاية، يتم استخدام غلاف الدارة كمصدر مركزي للمعلومات للاستفادة من التوائم الرقمية طوال فترة خدمة المكون.
تعمل التوائم الرقمية على تسهيل الأمور بدءا من مرحلة التخطيط وإعداد المقترحات الملموسة. ويضيف عضو مجلس إدارة التحول الرقمي في شركة فيستو: “يمكن استخدام الخوارزميات الذكية لتصميم وتكوين المكونات المثالية، وفي نفس الوقت، الموفرة للطاقة”.
المزايا أثناء التكليف
يسمح النموذج الافتراضي للمطور باختبار ما إذا كان من الممكن تحريك الشريحة، على سبيل المثال، وعرض بيانات العملية من جهاز تشفير الإزاحة أو الإشارة من مستشعرات الموضع النهائي. إذا أراد المطور إنشاء تسلسلات تحكم للجهاز، فيمكن إنشاؤها بسهولة باستخدام وظائف المكونات مثل التوسيع أو التدوير أو الإمساك.
ويمكن أيضا تنفيذ خدمات أخرى ذات قيمة مضافة على أساس التوائم الرقمية. تقوم وظيفة مراقبة الحالة بإنشاء رسالة، على سبيل المثال، عندما تقترب مكونات التشغيل من نهاية فترة خدمتها. يمكن للتوأم الرقمي لآلة بعد ذلك أن يطلب قطع الغيار تلقائيًا. إذا كانت هناك نماذج أحدث للمكونات التي يتم استبدالها في تلك المرحلة، فيمكن للعميل استخدام البيئة الافتراضية لاختبار كيفية تفاعل المكونات الجديدة أوالا قبل طلبها.
يمكن أيضا استخدام مراقبة الحالة جنبًا إلى جنب مع نماذج المحاكاة للتوائم الرقمية لإنشاء خطط صيانة تنبؤية.علاوة على ذلك، يمكن للعملاء استخدام التوأم الرقمي لتطوير واختبار التغييرات أو التحسينات أو عمليات إعادة التكوين اللاحقة على النموذج الافتراضي قبل تنفيذها على الجهاز، مما يؤدي إلى تسريع العملي.
مزيد من المعلومات حول:
