Original Title: THE CONCEPT OF DIGITAL TWINS FOR TECH OPERATOR TRAINING SIMULATOR DESIGN FOR MINING AND PROCESSING INDUSTRY
Source: doi.org/10.17580/em.2020.02.12
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

គំនិតនៃកូនភ្លោះឌីជីថលសម្រាប់ការរចនាឧបករណ៍ក្លែងធ្វើការបណ្តុះបណ្តាលប្រតិបត្តិករផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ឧស្សាហកម្មរុករករ៉ែ និងកែច្នៃ

ចំណងជើងដើម៖ THE CONCEPT OF DIGITAL TWINS FOR TECH OPERATOR TRAINING SIMULATOR DESIGN FOR MINING AND PROCESSING INDUSTRY

អ្នកនិពន្ធ៖ I. I. BELOGLAZOV (Saint-Petersburg Mining University), P. A. PETROV (Saint-Petersburg Mining University), V. Yu. BAZHIN (Saint-Petersburg Mining University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020, Eurasian Mining

វិស័យសិក្សា៖ Automation in Mining Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឧស្សាហកម្មរុករករ៉ែប្រឈមមុខនឹងកង្វះខាតបុគ្គលិកជំនាញ និងហានិភ័យខ្ពស់ពីកំហុសរបស់អ្នកប្រតិបត្តិ ដែលទាមទារឱ្យមានវិធីសាស្ត្របណ្តុះបណ្តាលប្រកបដោយសុវត្ថិភាព និងកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់លំហូរដំណើរការស្មុគស្មាញ និងស្ថានភាពសង្គ្រោះបន្ទាន់។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះស្នើឡើងនូវក្របខ័ណ្ឌដែលរួមបញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្ម 4.0 (Industry 4.0) ជាពិសេសកូនភ្លោះឌីជីថល (Digital twins) និងកម្មវិធីធ្វើគំរូថាមវន្ត (Dynamic modeling software) ដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍ក្លែងធ្វើ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Traditional On-the-Job Training / Passive Learning
ការបណ្តុះបណ្តាលតាមបែបប្រពៃណី ឬការរៀនដោយសង្កេត
ចំណាយដើមទុនតិចតួចលើការរៀបចំបច្ចេកវិទ្យា។ មិនអាចសាកល្បងក្នុងស្ថានភាពគ្រោះថ្នាក់ ងាយបង្កកំហុសដែលប៉ះពាល់ដល់ផលិតកម្ម និងមានហានិភ័យខ្ពស់ចំពោះសុវត្ថិភាពការងារ។ ប្រតិបត្តិករខ្វះបទពិសោធន៍ជាក់ស្តែងក្នុងស្ថានភាពសង្គ្រោះបន្ទាន់ ដែលអាចបង្កឱ្យមានគ្រោះថ្នាក់ធ្ងន់ធ្ងរនៅកន្លែងធ្វើការ។
Computer-Based Simulators (Digital Twins with Dynamic Modeling)
ឧបករណ៍ក្លែងធ្វើតាមកុំព្យូទ័រ (កូនភ្លោះឌីជីថលជាមួយនឹងការធ្វើគំរូថាមវន្ត)
មានសុវត្ថិភាពខ្ពស់ក្នុងការក្លែងធ្វើស្ថានភាពគ្រោះអាសន្ន និងអនុញ្ញាតឱ្យសាកល្បងផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្រដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការម៉ាស៊ីនពិត។ ទាមទារការវិនិយោគខ្ពស់លើផ្នែកទន់ (Software) ផ្នែករឹង (Hardware) និងអ្នកជំនាញកម្រិតខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធ។ បង្កើនសុវត្ថិភាពការងារ និងប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម (ឧទាហរណ៍៖ ការកិនរ៉ែ) និងកាត់បន្ថយការខាតបង់ពេលវេលាដែលបណ្តាលមកពីកំហុសប្រតិបត្តិការ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធកូនភ្លោះឌីជីថល និងឧបករណ៍ក្លែងធ្វើ ទាមទារឱ្យមានការវិនិយោគគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រកម្រិតខ្ពស់ និងកម្មវិធីឯកទេស។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានផ្តោតលើបរិបទនៃឧស្សាហកម្មរុករករ៉ែខ្នាតធំ និងផ្អែកលើបទពិសោធន៍ពីសាកលវិទ្យាល័យរុករករ៉ែ Saint-Petersburg ប្រទេសរុស្ស៊ី។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ទិន្នន័យគំរូ និងសេណារីយ៉ូទាំងនេះចាំបាច់ត្រូវកែសម្រួលឱ្យស្របតាមប្រភេទរ៉ែជាក់ស្តែង ទំហំរោងចក្រ និងកម្រិតយល់ដឹងរបស់ប្រតិបត្តិករក្នុងស្រុក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យានេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ជួយលើកកម្ពស់វិស័យរុករករ៉ែ និងឧស្សាហកម្មធុនធ្ងន់នៅកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការកាត់បន្ថយគ្រោះថ្នាក់ការងារ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម។

ការចាប់ផ្តើមអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាកូនភ្លោះឌីជីថលក្នុងការអប់រំ និងឧស្សាហកម្មធុនធ្ងន់នៅកម្ពុជា នឹងជួយកសាងធនធានមនុស្សប្រកបដោយគុណភាព និងកាត់បន្ថយហានិភ័យនៅកន្លែងធ្វើការយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃដំណើរការរុករក និងកែច្នៃរ៉ែ: និស្សិតត្រូវយល់ដឹងស៊ីជម្រៅអំពីដំណើរការរោងចក្រ ដូចជាការកិន (Milling) ការចម្រោះ (Filtration) និងការបំបែកសារធាតុ ដោយផ្តោតលើទ្រឹស្តីទែរម៉ូឌីណាមិក។ អាចប្រើប្រាស់ MS Excel ជាជំហានដំបូងដើម្បីគណនាទិន្នន័យប៉ារ៉ាម៉ែត្រងាយៗ។
  2. ស្វែងយល់ និងអនុវត្តកម្មវិធីធ្វើគំរូថាមវន្ត (Dynamic Modeling): ចាប់ផ្តើមរៀនប្រើប្រាស់កម្មវិធីកម្រិតឧស្សាហកម្មដូចជា DYNSIM ឬ PRO/II របស់ក្រុមហ៊ុន Schneider Electric (ឬស្វែងរកកម្មវិធី open-source ស្រដៀងគ្នា) ដើម្បីរៀនពីរបៀបបង្កើតគំរូកូនភ្លោះឌីជីថលសម្រាប់សង្វាក់ផលិតកម្ម។
  3. រចនាចំណុចប្រទាក់សម្រាប់ប្រតិបត្តិករ និងប្រព័ន្ធ SCADA: សិក្សាអំពីការរចនា Graphical User Interface (GUI) និងការតភ្ជាប់ទិន្នន័យតាមរយៈប្រព័ន្ធ SCADA និង Programmable Logic Controllers (PLC) ដើម្បីបង្កើតផ្ទាំងបញ្ជា (Dashboard) ដែលដូចទៅនឹងផ្ទាំងបញ្ជារបស់រោងចក្រពិតៗ។
  4. បង្កើតសេណារីយ៉ូគ្រោះអាសន្នសម្រាប់ការបណ្តុះបណ្តាល: រៀបចំបង្កើតសេណារីយ៉ូនៃការបរាជ័យប្រព័ន្ធ (ឧទាហរណ៍៖ សម្ពាធខុសប្រក្រតី ឬការស្ទះម៉ាស៊ីនកិន) នៅក្នុងកម្មវិធីក្លែងធ្វើ ដើម្បីឱ្យនិស្សិត ឬអ្នកហាត់ការអាចអនុវត្តការដោះស្រាយបញ្ហាដោយគ្មានហានិភ័យ។
  5. សហការជាមួយក្រុមហ៊ុនរុករករ៉ែពិតប្រាកដសម្រាប់ការសាកល្បង: ទាក់ទងរោងចក្ររុករករ៉ែ ឬរោងចក្រស៊ីម៉ងត៍ក្នុងស្រុក (ដូចជា រោងចក្រនៅកំពត ឬមណ្ឌលគិរី) ដើម្បីស្នើសុំទិន្នន័យ (Industrial Process Data) យកមកផ្ទៀងផ្ទាត់ (Validate) ភាពត្រឹមត្រូវនៃគំរូកូនភ្លោះឌីជីថលដែលបានបង្កើត។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Digital twin ជាការបង្កើតច្បាប់ចម្លងបែបឌីជីថល (Digital replica) នៃប្រព័ន្ធ រោងចក្រ ឬម៉ាស៊ីនពិតប្រាកដ ដើម្បីតាមដាន ធ្វើតេស្តសេណារីយ៉ូ និងទស្សន៍ទាយដំណើរការរបស់វាមុនពេលអនុវត្តផ្ទាល់ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការជាក់ស្តែង។ ដូចជាការលេងហ្គេមសាងសង់ទីក្រុង (SimCity) ដែលអ្វីៗក្នុងហ្គេមឆ្លុះបញ្ចាំង និងដើរតួដូចទីក្រុងមែនទែនអញ្ចឹង។
Dynamic modeling ជាការប្រើប្រាស់រូបមន្តគណិតវិទ្យា និងកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ ដើម្បីត្រាប់តាមបំរែបំរួលនៃដំណើរការរោងចក្រក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង (Real-time) នៅពេលមានការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្រណាមួយ ដូចជាសម្ពាធ ឬសីតុណ្ហភាព។ ដូចជាការមើលការព្យាករណ៍អាកាសធាតុដែលប្រាប់យើងពីការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពរាល់ម៉ោង ផ្អែកលើទិន្នន័យខ្យល់ និងពពក។
SCADA-system ប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ (Supervisory Control and Data Acquisition) សម្រាប់គ្រប់គ្រង ត្រួតពិនិត្យ និងប្រមូលទិន្នន័យពីម៉ាស៊ីនក្នុងរោងចក្រឧស្សាហកម្មដោយស្វ័យប្រវត្តិពីមជ្ឈមណ្ឌលបញ្ជាតែមួយ។ ដូចជាខួរក្បាលកណ្តាល និងភ្នែករបស់រោងចក្រ ដែលអាចមើលឃើញ និងបញ្ជាម៉ាស៊ីនទាំងអស់ពីចម្ងាយតាមរយៈអេក្រង់កុំព្យូទ័រ។
Programmable logic controller (PLC) ជាកុំព្យូទ័រឧស្សាហកម្មខ្នាតតូចដែលត្រូវបានសរសេរកូដដើម្បីបញ្ជាដោយស្វ័យប្រវត្តិនូវដំណើរការម៉ាស៊ីនជាក់លាក់ណាមួយ (ឧទាហរណ៍៖ ការបើក/បិទវ៉ាន ឬការបង្វិលម៉ូទ័រ) តាមលក្ខខណ្ឌដែលបានកំណត់ទុក។ ដូចជាកុងតាក់ឆ្លាតវៃដែលអាចបញ្ជាឱ្យម៉ាស៊ីនបូមទឹកបើកឬបិទដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅពេលទឹកពេញអាង។
Industry 4.0 បដិវត្តន៍ឧស្សាហកម្មទី៤ ដែលផ្តោតលើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យាឌីជីថល (អ៊ីនធឺណិតនៃសព្វវត្ថុ (IoT), ទិន្នន័យធំ, និងកូនភ្លោះឌីជីថល) ទៅក្នុងដំណើរការផលិតកម្មដើម្បីបង្កើតរោងចក្រឆ្លាតវៃ។ ដូចជាការវិវត្តពីទូរស័ព្ទចុចធម្មតា (ម៉ាស៊ីនរោងចក្រចាស់) ទៅជាស្មាតហ្វូន (រោងចក្រឆ្លាតវៃដែលអាចគិត និងធ្វើការដោយខ្លួនឯង)។
Graphical user interface (GUI) ផ្ទាំងបង្ហាញនៅលើអេក្រង់ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកប្រើប្រាស់បញ្ជាកម្មវិធី ឬម៉ាស៊ីនតាមរយៈរូបតំណាង (Icons) និងប៊ូតុង ជំនួសឱ្យការវាយបញ្ចូលកូដអក្សរស្មុគស្មាញ។ ដូចជាអេក្រង់ប៉ះ (Touchscreen) របស់ទូរស័ព្ទដៃ ដែលយើងគ្រាន់តែចុចលើរូប App ជំនួសឱ្យការវាយពាក្យបញ្ជាដើម្បីបើកវា។
Drum milling ជាដំណើរការកិនបំបែកដុំរ៉ែធំៗឱ្យទៅជាម្សៅម៉ត់ ដោយប្រើធុងរាងស៊ីឡាំងវិលដែលផ្ទុកទៅដោយគ្រាប់ដែក ឬវត្ថុរឹងផ្សេងទៀតដើម្បីវាយបំបែកវត្ថុធាតុដើមនៅខាងក្នុង។ ដូចជាការដាក់ទឹកកកដុំចូលក្នុងម៉ាស៊ីនក្រឡុក (Blender) ដើម្បីកិនវាឱ្យម៉ត់ជាទឹកកកឈូស។
Extended reality ជាពាក្យក្តោបរួមនៃបច្ចេកវិទ្យាការពិតនិម្មិត (VR) និងការពិតបន្ថែម (AR) ដែលជួយភ្ជាប់ពិភពលោកពិតនិងពិភពលោកឌីជីថល ដើម្បីប្រើក្នុងការបណ្តុះបណ្តាលបុគ្គលិកឱ្យហាក់ដូចជាកំពុងនៅក្នុងទីតាំងផ្ទាល់។ ដូចជាការពាក់វ៉ែនតា 3D ដើម្បីលេងហ្គេម ដែលធ្វើឱ្យយើងមានអារម្មណ៍ថាបានចូលទៅដើរក្នុងពិភពហ្គេមនោះផ្ទាល់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖