تولید خودرو با فناوری «دوقلو دیجیتال»: وقتی مدل‌های فیزیکی و دیجیتال با هم متحد می‌شوند. وسایل نقلیه در آینده چگونه طراحی می‌شوند؟ گروه خودروسازی رنو با بهره‌گیری از تخصص و مهارت دیرینه خود این امر را مدیریت می‌کند. همچنین از آخرین پیشرفت‌ها در علم رایانه، فناوری اطلاعات، هوش مصنوعی، مدیریت داده، شبیه‌سازی دیجیتال، دیجیتال‌سازی و فناوری فضای ابری در طراحی خودروهای آینده خود بهره می‌برد.
در گروه رنو، هم اکنون خودروسازی با استفاده از یک فناوری ترکیبی جدید به نام «دوقلو دیجیتال» صورت می‌گیرد. این مقاله را دنبال کنید تا به شما بگوییم دوقلو دیجیتال چیست و چگونه عمل می‌کند.
دیجیتالی شدن در رنو چیز جدیدی نیست، اما استفاده از یک الگوی جدید از شکل نوین دیجیتالی شدن فرایند جدیدی است که تنها رنو از آن بهره می‌گیرد. استفاده از فناوری دوقلو دیجیتال در عصر فناوری‌های نوین، به تغییر شرکت به یک شرکت فناور کمک بسیار نموده است.
در سال‌های اخیر ابزارهای استفاده شده در طراحی و مهندسی خودرو به قدری پیشرفته بوده‌اند که واقعیت مجازی اکنون، از واقعیت فیزیکی فراتر رفته است و خودروسازان در تلاش هستند آنچه تولید می‌کنند، هم راستا با واقعیت مجازی و ایده‌های خلاقانه ذهن طراحان حوزه خودرو دیجیتال باشد.
دوقلو دیجیتال حقیقتی است که قبل از خود وسیله نقلیه در دنیای واقعی وجود دارد. بیایید ببینیم که چرا و چگونه؟
فرایند دوقلو دیجیتال چیست؟
فرهنگ لغت در توصیف دوقلو دیجیتال می‌گوید: «نمونه دیجیتالی یک شی، فرآیند، سیستم یا خودرو».
در خودروها اولین دوقلوهای دیجیتال یا به عبارتی دیجیتالی کردن، با کپی کردن وسیله نقلیه واقعی از روی یک طراحی ذهنی شروع شد. کپی نمونه طراحی شده بر اساس شکل، ظاهر، ساختار و حتی ریزترین قطعه، پیچ در تولید مشابه نمونه دوقلوی دیجیتال بود.
دوقلو دیجیتال در واقع تلفیقی از تمام مدل‌های دیجیتالی و فیزیکی جسم فیزیکی است که هنوز وجود ندارد. کپی فیزیکی که پس از رسیدن مدل‌ها به سطح مشخصی از تکامل یافتگی متولد می‌شود. دوقلوهای دیجیتال هم اکنون یک قطعه اصلی از پازل صنعت خودروسازی هستند. این نوآوری، انقلابی در روش مورد استفاده متخصصان در طراحی، ساخت و تعمیرات خودرو به پا کرد.
پس از دوقلو دیجیتال تمامی بخش‌های خودروسازی از جمله: طراحی، مهندسی ساخت، تعمیر و خدمات مشتریان خروجی بهتری دارند و می‌توانند در یک فضای ابری تعامل داشته باشند و پایگاه داده جامع و به روزی را (که در طول عمر صنعت خودروسازی بی‌نظیر بوده است) با یکدیگر به اشتراک بگذارند.
تولد دوقلو دیجیتال
برای خلق یک ماشین، طراح مسئول ایجاد شکل و ظاهر (بدنه، پوسته خودرو، رنگ و مواد) با ایجاد تعادل بین حس زیبایی شناختی، عملکرد و محدودیت‌های فیزیکی است.
طراحان اولین افرادی هستند که با ساختن مدل‌های مجازی از نمای بیرونی و داخلی خودروی آینده، بخشی از یک دوقلو دیجیتال را ساخته و طراحی کرده‌اند. هدف از مدل‌های آزمایشی و متعدد دستیابی به بهترین مدل و پایان کاری زیبا است.
ابزارهای رندر دوقلو دیجیتال چنان نمایش واضحی از واقعیت خودروی آینده ارائه می‌دهند که طراحان می‌توانند کیفیت ظاهر، بدنه و ویژگی‌های داخلی را تنها بر اساس نسخه مجازی تعیین کنند. حتی می‌توانند بافت هر قسمت، موقعیت آن و حتی کوچکترین ویژگی‌های ظاهری روی سطوح براق و شیشه‌ای (که در ماشین دیده می‌شود و شبیه مدل واقعی است) را کنترل کنند.
پس از پایان طراحی خودرو یک فایل دیجیتالی از مدل‌های پیشنهادی خود را از طریق فضای ابری به مهندسین داخلی و خارجی خودرو ارسال می‌کنند. مهندسین از طراحان مسئولیت می‌گیرند و خودرو را از جنبه فنی مطابق با پیشنهادات طراحان، طراحی می‌کنند. در واقع بر اساس ماکت‌های دیجیتال ذخیره شده در فضای ابری، یک وسیله نقلیه سه بعدی کامل، تکه تکه مجازی شده و بدنه و شاسی، مدار و الکترونیک، موتور و قطعات آن همگی با جزئیات کامل به نمایش در آمده و تقریباً هیچ چیز جا نمی‌ماند. مهندسان با ابزارهای شبیه سازی سه بعدی دیجیتالی که دارند، می‌توانند در همان مراحل اولیه یک سرنشین مجازی را در خودرو قرار دهند. درست مانند یک خودروی واقعی و فیزیکی. این تست‌ها به ارزیابی محدودیت‌های خاصی مانند موقعیت یابی (ارگونومی) و (رابط انسان و ماشین) HMI کمک می‌کنند.
مهندسی خودرو وجود دارد تا اطمینان حاصل کند همه چیز کاملاً با یکدیگر مطابقت دارد. از کوچکترین جزء گرفته تا یک قطعه خاص سیستمی روی برد دیجیتال (حسگرها و ADAS). با استفاده از دوقلو دیجیتال مهندسین می‌توانند هر جزء و تجهیزات روی خودرو را تا آنجایی که لازم است بدون محدودیت فیزیکی آزمایش کنند، تا سیستم و عملکردهای بین سیستمی را تایید کنند یا در صورت نقص در هر یک متوجه آن شوند. در صنعت خودروسازی هیچ چیز به آزمون و خطا و اینکه در آینده و پس از تولید چگونه عمل خواهد کرد واگذار نمی‌شود. همه چیز قبل از تولید، تست و ارزیابی می‌شود. نمی‌توان وسیله را ساخت و مونتاژ کرد و بعد دید آیا سازگار، پایدار و مقاوم است یا خیر.
در طول این مرحله، مهندسین از یک کپی سه بعدی از دوقلو دیجیتال برای شبیه سازی همه جانبه استفاده می‌کنند تا مثلاً آیرودینامیک بدنه، عملکرد موتور، مدیریت دنده یا حتی راندمان تهویه مطبوع را آزمایش کنند.
مدل‌های دیجیتال همچنان از طریق تست تصادف مجازی، سناریوهای رانندگی در جاده مجازی و حتی آزمایش تونل باد دیجیتال و موارد دیگر ارزیابی می‌شوند. هر شبیه سازی سریع‌تر و در تعداد بیشتری از آزمایش‌های فیزیکی انجام می‌شود. با دیجیتالی شدن کامل فرایند طراحی و ایجاد یک وسیله نقلیه، تست‌های مجازی را می‌توان تا ۲ سال قبل از آزمایش‌های واقعی خودرو انجام داد. به راحتی می‌توان فهمید که فناوری دوقلو دیجیتال چه پیشرفتی داشته است و چگونه در پیشرفت فرایند خودروسازی کمک کننده بوده است.
پس از تکمیل مراحل آزمایش، هر ویژگی فنی موفق در یک مدل دیجیتال (بهینه) خوانده می‌شود و سپس به دوقلو دیجیتال تبدیل می‌شود و برای طراحی اولین ماکت فیزیکی استفاده می‌شود.
تکامل دوقلو دیجیتال
با تکمیل تست‌های مجازی، حال زمان آن فرا رسیده است که با نمونه‌های اولیه واقعی به سراغ مدل‌های واقعی برویم. علیرغم دیجیتالی شدن آنها بخش‌های اصلی از پازل باقی می‌مانند، زیرا تنها مدرک قابل اثبات واقعی از محصول نهایی را ارائه می‌کنند. چیزی‌که مشتری در نهایت دریافت می‌کند نمونه واقعی محصول است.
تولید نمونه‌های اولیه بسیار پرهزینه است. تمامی آنها دست ساز هستند. باید یک به یک تولید شوند، کنار هم قرار بگیرند و مراحل سختی را پشت سر بگذارند. آنها آزمایش‌های زیادی، به ویژه آزمایش‌های دینامیکی را در مسیرهای آزمایشی در مرکز فنی رنو در Aubevoye پشت سر می‌گذارند.
این مرحله‌ی آزمایشی مرحله نهایی جهت گرفتن چراغ سبز تولید کارخانه‌ای است. حالا ۲ مدل دوقلو وجود دارد: مدل دیجیتالی و فیزیکی شبیه سازی شده و تا آخر عمر یکدیگر را دنبال می‌کنند.
پس از دوقلو دیجیتال
اکنون با آزمایش‌های گسترده در دنیای واقعی که روی نمونه‌های اولیه انجام شده است، دوقلو دیجیتال نهایی توسط شرکت سازنده برای تولید نمونه خودروی آینده استفاده می‌شود.
تولید کنندگان خودرو از کلون مجازی برای هر قسمت جهت تولید نسخه فیزیکی استفاده خواهند کرد. کارخانه خودروساز از نمونه دوقلو دیجیتال برای ایجاد یک طرح مجازی از خط مونتاژ آینده پیکربندی، ماشین ابزار و اندازه گیری گردش کارهای کاری شامل (حرکات اپراتورها، لجستیک اجزا و… استفاده می‌کند. دوقلو دیجیتال را معدن اطلاعات ساخت خودرو می‌نامند که همه باید از آن استفاده کنند.
دوقلوهای دیجیتال در تمام عمر از یکدیگر پیروی می‌کنند اما زندگی جداگانه‌ای دارند. قبل از اینکه وسیله نقلیه به خط تولید انبوه برسد دوقلو دیجیتال از نوع فیزیکی خود تغذیه می‌کند. هنگامی که خودرو از درب کارخانه خارج می‌شود همه چیز تغییر می‌کند. تیم های تجاری، لجستیک فروش و خدمات پس از فروش ورودی‌هایی مانند بازخورد مشتری، نظارت بر کیفیت و به‌روز رسانی‌ها را بر اساس نحوه استفاده واقعی خودرو در زندگی به عنوان مدل تولیدی، به دوقلو دیجیتال ارائه می‌کنند.
با مدلسازی مجازی، کل زمان مورد نیاز برای طراحی خودرو جدید یک چهارم کاهش یافته است یعنی یک سال کمتر از زمان چهار ساله قبلی. با توجه به پیچیدگی فناوری رو به رشد وسایل نقلیه این یک پیشرفت فوق العاده است. آینده هوش مصنوعی به طور تصاعدی، دامنه و عملکرد یادگیری دیجیتال را گسترش می‌دهد. دوقلو دیجیتال یک فناوری پیشگامانه برای خودروسازی رنو، برای طراحی و تولید وسایل نقلیه است.
به لطف وجود فناوری دوقلو دیجیتال، خودروهای گروه رنو به طور مداوم در حال بهبود سطح ایمنی، راحتی و لذت بیشتر رانندگی برای صاحبان این خودروها هستند.
منبع: digital models unite
