دوقلو (همزاد) ریسک دیجیتال چیست؟
قبل از آن که به دوقلوی ریسک دیجیتال بپردازیم، شاید لازم است که به تعریف و تاریخچه دوقلو یا همزاد دیجیتال نگاهی داشته باشیم.
دوقلوی (همزاد) دیجیتال Digital Twin چیست؟
دوقلوی دیجیتال یک مدل دیجیتال از یک محصول، سیستم یا فرآیند فیزیکی در دنیای واقعی ( فیزیکی) است که به عنوان یک همتای دیجیتال برای اهدافی مانند شبیهسازی، ادغام، آزمون، نظارت (پایش) و نگهداری عمل میکند (1).
یک دوقلوی دیجیتال مجموعهای از مدلهای تطبیقی است که رفتار یک سیستم فیزیکی را در یک سیستم مجازی شبیهسازی میکند و دادههای بلادرنگ را برای بهروزرسانی خود در طول چرخه عمرش دریافت میکند. دوقلوی دیجیتال سیستم فیزیکی را برای پیشبینی خرابیها و فرصتهای تغییر، تجویز اقدامات بلادرنگ برای بهینهسازی و/یا کاهش رویدادهای غیرمنتظره با مشاهده و ارزیابی سیستم پروفایل عملیاتی (بهره برداری)، شبیهسازی میکند.[2].
اگرچه این مفهوم پیش از این (به عنوان یک جنبه طبیعی از شبیهسازی کامپیوتری به طور کلی) سرچشمه گرفته بود، ولی اولین تعریف عملی از دوقلوی دیجیتال از ناسا در تلاش برای بهبود شبیهسازی مدل فیزیکی فضاپیما در سال 2010 سرچشمه گرفت.[3]
دوقلوهای دیجیتال نتیجه بهبود مستمر در مدلسازی و شبیه سازی مهندسی هستند.
تاریخچه دوقلوی (همزاد) دیجیتال
اولین دوقلوی دیجیتال ( اگرچه به این عنوان نامگذاری نشده بود) در دهه 1960 در ناسا به عنوان وسیلهای برای مدلسازی ماموریتهای آپولو به وجود آمد. ناسا از شبیهسازها برای ارزیابی وقوع خرابی مخازن اکسیژن آپولو 13 استفاده کرد.[4]
ایده ای که به مفهوم دوقلوی دیجیتال تبدیل شد، توسط کتاب «جهانهای آینهای» نوشته دیوید گلرنتر در سال 1991 پیشبینی شده بود. مفهوم دوقلوی دیجیتال که با نامهای مختلفی (مثلاً دوقلوی مجازی) شناخته شده است، اولین بار توسط هرناندز و هرناندز در سال 1997 «دوقلوی دیجیتال» نامیده شد. [5] سپس مدل دوقلو (همزاد) دیجیتال در سال ۲۰۰۲ توسط مایکل گریوز در کنفرانسی در انجمن مهندسین تولید در تروی، میشیگان معرفی شد.[6]
دوقلوی ریسک دیجیتال
مقدمه
در محیطهای صنعتی پرشتاب و پیچیده امروزی، مدیریت مؤثر ریسکها برای حفظ کارایی و ایمنی عملیاتی بسیار مهم است. دوقلوی ریسک دیجیتال (DRT) نشاندهنده تغییر قابل توجهی در رویکرد ایمنی سیستم و ارزیابی ریسک در سیستمهای پیچیده و حیاتی در مهندسی است. با تکیه بر مفهوم دوقلوی دیجیتال (DT)، که یک ماکت مجازی از یک سیستم فیزیکی ایجاد میکند، DRT به طور خاص بر شناسایی، تجزیه و تحلیل و کاهش ریسکهای فنی از مفهوم اولیه و مراحل طراحی بعدی تا عملیات و نگهداری/نگهداری تمرکز دارد. کاربرد DRT، RAMS را به طور قابل توجهی تغییر میدهد و امکان طراحی برای رویکرد نگهداری را فراهم میکند که به نوبه خود هزینه کل مالکیت (TCO) یک سیستم را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
دوقلوهای دیجیتال یک سیستم با هدف شبیهسازی و نظارت بر پارامترهای مختلف سیستم بر اساس تجزیه و تحلیلهایی که مهندس انجام میدهد، طراحی میشوند. بنابراین، DRT دادههای بلادرنگ در مورد ریسک سیستمها، وابستگیهای خرابی و اثرات خرابی را ادغام و منعکس میکند تا ایمنی و قابلیت اطمینان را در کل عملیات سیستم افزایش دهد.
دوقلوی ریسک دیجیتال چیست؟
دوقلوی ریسک دیجیتال (DRT) از یک مدل شبیهسازی سیستم برای شناسایی و تحلیل خرابیها/خطرات بالقوه و پیامدهای آنها استفاده میکند. هر ریسک را میتوان به صورت عینی بر اساس موارد زیر شناسایی و تحلیل کرد:
- پیکربندی سیستم (الزامات عملکردی و وابستگیها)
- تأثیر ایمنی
- تأثیر عملیاتی
- زمینه (محیطی، مشخصات ماموریت، سرعت عملیات، رویکرد لجستیک و غیره) و
- تأثیر هزینه مالکیت
تعریف دوقلوی ریسک دیجیتال
“یک دوقلوی ریسک دیجیتال، یک دوقلوی دیجیتال یا یک نمایش دیجیتالی از یک محصول فیزیکی مورد نظر یا واقعی است که شامل اطلاعات لازم از نظر عملکردها، جریانها، اجزا و سایر معیارهایی است که امکان شبیهسازی ریسک را فراهم میکند و خطرات (خرابیهای) یک سیستم را در حین کار و مسیر انتشار آنها در سیستم شناسایی میکند.”
ویژگیهای اصلی دوقلوی ریسک دیجیتال
تحلیل ریسک خودکار – یک DRT به طور خودکار وابستگیها و تأثیرات خرابیهای احتمالی در یک سیستم را تعیین میکند. این DRT به طور خودکار تجزیه و تحلیلهای مختلفی را برای کمک به شناسایی بهترین استراتژیهای کاهش، سادهسازی فرآیند RAMS (قابلیت اطمینان، در دسترس بودن، قابلیت نگهداری و ایمنی) ایجاد میکند.
مدیریت یکپارچه دادهها – یک DRT اطلاعات را از تمام مراحل چرخه عمر محصول ادغام میکند و مدیریت دادههای سازگار و بهروز را تضمین میکند. این ادغام به حفظ قابلیت ردیابی بین فعالیتها و تصمیمات مربوط به ریسکهای شناسایی شده کمک میکند.
تجسم و شبیهسازی – ویژگیهای کلیدی DRT شامل ابزارهای تجسم پیشرفتهای است که انتشار ریسک و تأثیرات خرابی را در سراسر سیستم به تصویر میکشد. این به مهندسان کمک میکند تا سناریوهای پیچیده ریسک را درک کرده و تصمیمات آگاهانه بگیرند.
فرآیندهای خودکار – با خودکارسازی تبادل و تجزیه و تحلیل دادهها، DRT ورود و تکثیر دستی دادهها را کاهش میدهد. این امر کارایی و دقت در ارزیابی ریسک و بهینهسازی سیستم را بهبود میبخشد.
چالشهایی که توسط یک دوقلوی ریسک دیجیتال برطرف میشوند
مدیریت پیچیدگی – سیستمهای مهندسی مدرن به طور فزایندهای پیچیده هستند و اجزای بیشماری در حوزههای مختلف دارند. DRT با ارائه یک دیدگاه یکپارچه از ریسکها و وابستگیهای سیستم، به مدیریت این پیچیدگی کمک میکند.
اطمینان از ارزش دادهها – تیمهای متعدد اغلب روی بخشهای مختلف یک سیستم کار میکنند و منجر به چالشهایی در حفظ دادههای بهروز و سازگار میشوند. DRT تضمین میکند که بهروزرسانیها در یک حوزه به طور خودکار در تمام تحلیلهای مرتبط منعکس میشوند.
کاهش تلاش دستی – ورود و تجزیه و تحلیل دستی دادهها میتواند زمانبر و مستعد خطا باشد. DRT این فرآیندها را خودکار میکند و به مهندسان اجازه میدهد تا روی وظایف با ارزش بالا مانند شناسایی و کاهش ریسک تمرکز کنند.
پیادهسازی یک دوقلوی ریسک دیجیتال
ثبت دانش ریسک – یک DRT مدلهای جامع ریسک و علل آنها را ثبت و به اشتراک میگذارد، که برای استانداردها و فرآیندهای RAMS بسیار مهم است.
پشتیبانی از تحلیلهای RAMS DRT- از فرآیندهای مختلف ارزیابی ایمنی، از جمله ارزیابیهای خطر عملکردی (FHA) و تحلیل درخت خرابی (FTA) پشتیبانی میکند و همسویی با استانداردهای صنعت را تضمین میکند.
بهینهسازی و استفاده مجدد از دادهها – بهینهسازی تحلیلهای RAMS و استفاده از دادهها در پروژهها از مزایای کلیدی DRT هستند. این شامل استفاده مجدد از دادهها و دانش حاصل از تحلیلهای قبلی برای تسریع پروژههای آینده است.
ادغام با طراحی و عملیات – یک DRT با سیستمهای طراحی و فیزیکی ادغام میشود و بازخورد ارزشمندی را برای افزایش ایمنی و عملکرد سیستم در طول چرخه عمر ارائه میدهد.
مزایای استفاده از یک دوقلوی ریسک دیجیتال
بهینهسازی طراحی پیشرفته – یک DRT با خودکارسازی تحلیلهای RAMS و ارائه بینشهای عملی که قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم را بهبود میبخشد، فرآیند طراحی را بهینه میکند.
کیفیت تحلیل بهبود یافته – با دقت بالاتر دادهها و تجسم بهتر، DRT کیفیت خروجیهای RAMS را افزایش میدهد و منجر به طراحیهای قابل اعتمادتر و ایمنتر میشود.
توسعههای سریعتر آینده – استفاده مجدد از دادهها و مدلها، فرآیندهای طراحی آینده را تسریع میکند و امکان سازگاری و تکرار سریعتر را فراهم میکند.
مستندسازی جامع – یک DRT مستندات دقیقی از الزامات، تصمیمات و تغییرات RAMS ارائه میدهد که برای ممیزیها و گواهینامهها بسیار مهم است.
مزیت رقابتی – استفاده از DRT میتواند یک شرکت را در بازار متمایز کند و قابلیتهای پیشرفته و چارچوبی قوی برای مدیریت ریسکهای سیستم ارائه دهد.
تحلیلهای تولید شده از یک دوقلوی ریسک دیجیتال
موارد زیر برخی از تحلیلهایی را که میتوان با استفاده از یک رویکرد مبتنی بر مدل، به ویژه دوقلوی ریسک دیجیتال (DRT)، در ارزیابیهای RAMS انجام داد، نشان میدهد. اتخاذ یک دوقلوی ریسک دیجیتال، تکرارهای تحلیل ساده و کارآمد را با فشار یک دکمه تسهیل میکند و نیاز به ردیابی تغییرات در چندین سیستم و رشته را از بین میبرد. این رویکرد به طور قابل توجهی خطر خطای انسانی را که در سیستمهای پیچیده و حیاتی رایج است و میتواند منجر به خطاهای بحرانی قابل اجتناب در تحلیلهای RAMS شود، کاهش میدهد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد ماژول مدل سازی دوقلوی ریسک دیجیتال به وبسایت PHM Technology مراجعه کنید.
دیدگاهتان را بنویسید