"למה?"

תפקידו של התאום הדיגיטלי בתחומי הניטור והאבחון
תמונה של קנת
פרופ' רון קנת

במאמר קודם כתבתי סקירת מבוא בנושא תְאום דיגיטלי (digital twin). הכותרת המקורית הייתה: "מערכות אוטונומיות צריכות תאום דיגיטלי". בעריכה שינו אותה ל"תיאום דיגיטלי", באנגלית משהו שמקביל ל – digital coordination. השינוי הזה די משעשע כי יש אכן לא מעטים שמבטאים תְאום דיגיטלי כתיאום דיגיטלי ומשקפים בזה אי-הבנה עקרונית לגבי תפקיד התאום הדיגיטלי.

כפי שכבר כתבתי, התאום הדיגיטלי הוא נכס דיגיטלי במקביל לנכסים הפיזיים. מה שמבחין בין סימולציה לתאום דיגיטלי הוא החיבור השוטף של האחרון לנתונים מקוונים על בסיס טכנולוגיות חישה שמספק יכולות בתחום הניטור השוטף, האבחון והחיזוי. במאמר הזה אעסוק בניטור ובאבחון.

מערכת ניטור מייצרת התרעות. ההתרעות יכולות לנבוע מחריגה נקודתית, ממגמה מתמשכת, מקפיצה או מהתנהגות שמצביעה על שינוי מול התנהגות קודמת. בניטור רב-ממדי, על בסיס משתנים רבים, מגבשים מודל מוקטן שמשמש לניטור בפועל, למשל על יד הגדרת ממדים משולבים עם PCA (principal component analysis). על בסיס מספר ממדים קטן (נניח שלושה) בונים מנגנון שמזהה, למשל, התנהגות חריגה (אנומליה) על בסיס המודל המוקטן. יש עוד שלוש אפשרויות: הראשונה, התהליך בבקרה, אין מה לדווח; השנייה, יש שינוי מבני בתהליך המוקטן ללא חריגות, כלומר השימוש בשלושת הממדים צריך להיבחן מחדש; והאפשרות השלישית, יש שינוי מבני במודל המוקטן ויש גם חריגות. האבחנה הזו מהווה התחלה של דיאגנוסטיקה. בעיבוד שבבי למשל, נתונים על מעל ל-500 מדידות מאפשרים ניטור רב-ממדי מבוסס על שלושה צירי PCA המאפשרים לזהות גם אנומליות וגם שינויים מבניים. דוגמה של ייצור רכיבים למערכת דפוס משוכללת שמופיעה בצילום ניתן לראות ב- https://www.youtube.com/watch?v=UPYTnFx8M2A&list=PLMCuIG3AKGww8SgP0JQGOXqxu2bFThhIS&index=6&t=4s

חריגות נקודתיות מובילות לחיפוש סיבת שורש בעיתוי ההתרעה או בנקודת זמן שהקדימה את החריגה. עלייה מתמשכת יכולה לנבוע מתהליכי דגרדציה, בדרך כלל קפיצה נגרמת משינוי בשיטת העבודה או בחומרי גלם.

בתעשייה 4.0 למשל, התמונה הרב-ממדית מורכבת, ועל מנת להתייחס לכותרת המאמר, נדרש לבחון למה קרה מה שקרה. נדרשים לכך אמצעים משוכללים. כתוצאה מזה עולם ה-AI מקדם עכשיו AI מוסבר, בכינוי XAI. העיסוק הזה ממוקד בהערכת השפעת גורמים מסבירים על ההתנהגות של המערכת. שיטות מקובלות בתחום הזה כוללות מדדי SHAP, מקדמי Sobol וניתוחי רגישות שונים. בכל אלה אין מענה לשאלה "למה?".

כדי לעסוק ב"למה" נדרשת תמונה המשקפת סיבתיות. אנליטיקה בכלל ומודלים של רשתות ביסייניות בפרט מספקים תשובה עם יכולת לבחינת תרחישים אפשריים. דוגמאות ראו בקישור: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=2172713

סקירה כללית על תפקיד האנליטיקה במערכות יצור ראו בקישור: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3035070

מהדורה שלישית לספר שלי בנושא יצאה החודש  https://www.wiley.com/en-il/Modern+Industrial+Statistics%3A+With+Applications+in+R%2C+MINITAB%2C+and+JMP%2C+3rd+Edition-p-9781119714903

לסיכום, התאום הדיגיטלי משמש תפקיד בתחומים רבים כגון ניטור ואבחון. במאמר הבא אעסוק בפרוגנוסטיקה ואחזקה חזויה CBM (condition based management).

שיתוף ב facebook
Facebook
שיתוף ב twitter
Twitter
שיתוף ב linkedin
LinkedIn
שיתוף ב whatsapp
WhatsApp
שיתוף ב email
Email

6 תגובות

  1. יש כאן הרבה מושגים כולל באנגלית שכלל לא בטוח שכולם מכירים. תביאו לנו תועלת אם תתחילו קצתמ יותר מלמטה ותסבירו לנו מהיסודות. לא חייבים לחפור אבל חייבים לדעת קצת יותר כדי להבין את מה שאתם כותבים כמובן מאליו.

  2. אבל איך מוודאים שהתאים אכן פועל במדוייק כמו המקור?

  3. רוחמה – שאלה טובה. הנושא שאת מתיחסת אליו משלב קליברציה וולידציה. בשני המקרים, קיימות מתודלוגיות מוכחות שנשענות, בין היתר על ניסויים סטטיסטיים. בבלוג הקודם הפנתי לספר שלי בנושא שיטות מודרניות בסטטיסטיקה תעשייתית שכולל פרק על ניסויי מחשב עם דוגמאות.

  4. מעבר לכל זה ממש חשוב ביותר שאפשר לרתום לזיהוי האיבחון בעיות גם שירים מדויקים ולא להסתמך רק על החושים הרופפים של האנשים

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

פרסום תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש באתר.
התגובות יפורסמו לפי שיקול דעת העורך.

עשוי לעניין אותך

תמונה של יורם

40, 32 ו-26

אחרי שנת הקורונה – תובנות לגבי המגזר הערבי באקדמיה