انت مستمتع تقنية التوأم الرقمي مع أهمية كبيرة واهتمام واسع بمنظور تطبيقات إنترنت الأشياء والرقمنة المتكاملة لمختلف مجالات الحياة وخاصة على مستوى الأنشطة التجارية والصناعية. كان ظهور التوأم الرقمي نتيجة مهمة؛ وقد قادتها الثورة التكنولوجية السريعة ووضعتها بين أيدي العلماء ومطوري البرامج والتطبيقات التقنية، الذين ساهموا بدورهم في تكييف فوائد تقنية التوأم الرقمي لاستخدامات فريدة. ساهم في فك رموز الأشياء المعقدة. كما دعمت عوالم تعتمد على الذكاء الاصطناعي، وتقديم البيانات، وتكنولوجيا المعلومات. بهدف تحقيق إنتاجية عالية واستجابة رقمية سريعة. وهذا ما دفعنا إلى البحث أكثر والتعرف على استخدامات تقنية التوأم الرقمي وفوائدها وآلية عملها، لنقدمها لكم بمزيد من التفصيل من خلال طيات هذا المقال على موقع المال والسعر.
مفهوم تقنية التوأم الرقمي
تقنية التوأم الرقمي هي إنشاء نسخة رقمية من كائن حي مادي أو ميكانيكي تكون مباشرة ومتطابقة مع الأصل. بمعنى آخر يمكن اعتباره برنامج حاسوبي يعتمد على البيانات الحقيقية للمادة من أجل إنشاء محاكاة مماثلة. يتنبأ بكيفية عمل المنتج أو المكون. يمكن للتوائم الرقمية أيضًا التكامل مع تقنية إنترنت الأشياء وبرامج الذكاء الاصطناعي. وكذلك البرامج التحليلية لتحسين النتائج الرقمية.
وللعلم فإن التركيز اليوم على هذه التقنية أكثر من أي وقت مضى، حيث تشكل عنصرا أساسيا وعاملا مهما في مجالات هندسة البيانات الحديثة والتكنولوجيا الاستراتيجية القائمة على التحليل والرصد والاختبار المستمر وعمليات التنبؤ. بما في ذلك متابعة حركة المحركات الصناعية وتوربينات الرياح واكتشاف أي عطل أو مشكلة فيها ومراقبة دورة تشغيلها بعناية.
أصول التوائم الرقمية
تم ذكر تقنية التوأم الرقمي لأول مرة في عام 1991 في كتاب ديفيد جيليرنتر. وتحت عنوان عوالم المرآة، قام العالم مايكل جريفز من معهد فلوريدا التكنولوجي بإدخال هذه التقنية إلى الممارسة الصناعية. انتقل مايكل بعد ذلك إلى جامعة ميشيغان في عام 2002، حيث قدم عرضه التقديمي حول مفهوم وفوائد واستخدامات التوائم الرقمية في مؤتمر جمعية مهندسي التصنيع في تروي بولاية ميشيغان.
في المقابل، اعتُبرت ناسا من أوائل المتبنين لفكرة التوأم الرقمي، ولا سيما مع قيام جون فيكرز من الوكالة بإقراض اسمه لهذه التكنولوجيا في عام 2010. ثم تم استخدام التكنولوجيا لبناء عمليات محاكاة ونسخ رقمية لكبسولات الفضاء والأشياء المادية الأخرى المقصودة. للاختبار. لقد انتشر مفهوم التوأم الرقمي على نطاق واسع ومتسارع منذ عام 2017 وحتى اليوم، وتزايدت استخداماته وتنوعت في العديد من المجالات والتطبيقات الصناعية.
اقرأ أيضًا: السفر بصورة الجواز الرقمي
فوائد تقنية التوأم الرقمي
تتنوع فوائد تقنية التوأم الرقمي المتاحة لمستخدميها، ومنها ما يلي:
- تحسين أداء الآلات المخبرية والمعدات الصناعية في المنشآت وورش التصنيع وكذلك تطوير الحلول والأساليب الصحيحة للتعامل مع أي مشكلة تكنولوجية. مما ينعكس إيجاباً على استمرارية العمل وزيادة الإنتاجية.
- يمكنك تقديم رؤى رقمية وشاملة ومتكاملة في الوقت الفعلي في مكان العمل، بما في ذلك المصانع أو المباني التجارية أو المرافق متعددة الآلات. حيث تقوم المستشعرات الرقمية بالتنبؤ بحالة كل عنصر موجود وهل يوجد به أي عائق يعيق عمله. من أجل حلها مباشرة.
- تعد المتابعة المستمرة والمراقبة عن بعد لمختلف المرافق من أهم فوائد تقنية التوأم الرقمي. وتوفر هذه الميزة عدد العمالة البشرية المخصصة لمراقبة الآلات الصناعية وخاصة الخطرة منها.
- تطوير تصورات رقمية تتماشى مع تسريع عجلة الإنتاج والتنبؤ به قبل وجوده. وهذا بدوره يساهم في رؤية حالة التفاعل مع المنتجات والمنشآت في حالة نجاحها أو فشلها ووضع الخطط التصحيحية لذلك قبل إنتاجها فعلياً.
استخدامات تقنية التوأم الرقمي
تُستخدم تقنية التوأم الرقمي في العديد من الصناعات التي تسعى إلى إنشاء نسخ رقمية افتراضية لبنيتها وأدواتها الواقعية، ومن أهمها ما يلي:
استخدام التوائم الرقمية في الصناعة
تم استخدام التوأم الرقمي في مجالات التصنيع المختلفة، في مراحله المختلفة، بداية من التخطيط وتطوير التصاميم وحتى خطوات التنفيذ، حيث يضمن سلاسة الأداء وزيادة الإنتاج. كما تتيح النسخ الرقمية الأولية مراقبة فعالة لأداء المعدات والآليات لكل جزء صغير منها.
استخدام التوائم الرقمية في صناعة السيارات
وتشهد هذه التقنية إقبالاً كبيراً من قبل الشركات المصنعة للسيارات للاستفادة منها في جمع وتحليل بيانات السيارات وإنشاء نسخ افتراضية منها لمقارنتها بالمركبات الحقيقية. تقييم حالتها وتحديد ما إذا كانت بحاجة إلى أي تحسينات أو إضافات ضرورية لخدمة مواصفاتها الميكانيكية والأداء الحركي المستقبلي.
استخدام التوائم الرقمية في تجارة التجزئة
تُستخدم تقنية التوأم الرقمي في مجالات البيع بالتجزئة، من خلال تقديم نماذج رقمية للعملاء، وتعزيز تواجدهم في العالم الحقيقي، وقياسها في عملية الإنتاج. بما في ذلك المتاجر الفردية أو مجمعات السوبر ماركت.
تكنولوجيا التوأم الرقمي في مجال الرعاية الصحية
لقد استثمر قطاع الطب والرعاية الصحية بشكل كبير في فوائد هذه التقنية من خلال المستشفيات والمختبرات والتبرع بالأعضاء البشرية والتدريب الجراحي. وللقيام بذلك، تم تصميم الأعضاء لتقليد الواقع.
تقنية التوأم الرقمي في مجال المباني المعدة لتحمل الكوارث
ساهم التوائم الرقمية في مجال إدارة والاستجابة للكوارث الطبيعية والتقلبات المناخية العالمية. ويتم ذلك من خلال إنشاء نسخ رقمية تعزز الواقع الافتراضي للبنية التحتية، فضلاً عن إعداد خطط الطوارئ لرصد التغيرات المناخية الدائمة.
استخدام تقنية التوأم الرقمي في مجال المدن الذكية
وساهم التوأم الرقمي في دعم المدن اقتصادياً وبيئياً واجتماعياً، من خلال نسخ رقمية افتراضية تحاكي الواقع. كما أنه يخدم إعداد الخطط وتقديم الحلول المناسبة لأي مشكلة تواجه التصميم أو التنفيذ.
كيف تعمل التوائم الرقمية
تعمل هذه التقنية وفق الآلية التالية:
- إن وجود مدخلات في أجهزة الاستشعار يسمح بجمع البيانات من نظيراتها في العالم الحقيقي. ثم قم بمحاكاتها في اللحظة الفعلية المحددة.
- كما يستطيع التوأم الرقمي أن يعمل من خلال نمذجة نسخته المادية، وهنا يستطيع أن ينتقد أداء المنتج ويعتبر نفسه نموذجاً أولياً قبل عملية التصنيع المادية الحقيقية.
أهمية تقنية التوأم الرقمي
الأهمية الفنية التوأم الرقمي مع الفوائد والاستخدامات الهامة التي تعتمدها العديد من المؤسسات والشركات بهدف تكرار منتجاتها وخدماتها رقمياً. والتحقق من جدواها المستقبلية مما يضمن اختبارها الصحيح والتسويق المباشر. بالإضافة إلى ذلك، فإن دور التوائم الرقمية واضح في مجالات البرمجيات وتحليل البيانات. وخاصة فيما يتعلق بإنترنت الأشياء وتطبيقات الذكاء الاصطناعي.
أنواع التوائم الرقمية
هناك عدة أنواع من التقنية تختلف في آلية تطبيقها، والتي تندرج ضمن ما يلي:
- أجزاء التوائم الرقمية: هي أصغر عنصر عمل في نظام العمل، وتشكل التوائم المكونة حجر الزاوية في التوائم الرقمية.
- التوائم الأبوية: تنشأ هذه التوائم من اندماج توائم مكونة من جزأين لتكوين التوأم الرقمي الأبوي.
- توائم النظام: ويتكون من تجميع توائم الأصول المختلفة وإعادة تنسيقها لتكوين هيكل متكامل يساهم في تحسين وتطوير الأداء.
- التوأم التشغيلي: يعتبر هذا النوع من التوأم الرقمي مثالاً متكاملاً وشاملاً لآلية تشغيل جميع الأنظمة، وإنتاج نظام عمل متكامل يوضح آلية إعادة الإنتاج الرقمي ونمذجة المعدات والمنتجات والأدوات المختلفة.
وفي ختام مقالنا كانت هذه أبرز الأفكار حول: تقنية التوأم الرقمي فوائده واستخداماته وأنواعه وآلية عمله. وذلك من أجل تسليط الضوء على تقنية حديثة ومتقدمة، والتي تهم الكثير من محبي التكنولوجيا ومتابعي التطورات الرقمية واستخداماتها العملية، والتي سيكون لها تأثير كبير في المستقبل القريب.
