論文の概要: State-of-the-Art Review and Synthesis: A Requirement-based Roadmap for Standardized Predictive Maintenance Automation Using Digital Twin Technologies

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.06993v1
• Date: Mon, 13 Nov 2023 00:16:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-14 16:06:28.395952
• Title: State-of-the-Art Review and Synthesis: A Requirement-based Roadmap for Standardized Predictive Maintenance Automation Using Digital Twin Technologies
• Title（参考訳）: 現状レビューと合成:デジタルツイン技術を用いた予測保守の標準化のための要求ベースロードマップ
• Authors: Sizhe Ma, Katherine A. Flanigan, Mario Berg\'es
• Abstract要約: 最近のデジタル技術は予測保守(PMx)を普及させた しかし、データ駆動手法のサンプル非効率性、物理学に基づく手法の複雑さ、知識に基づく手法の限定的な一般化可能性や拡張性など、多くの制限に直面し続けている。 本稿では,これらの課題に対処するためにDigital Twins(DT)を活用し,大規模なPMxの自動化を実現することを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4861619769660637
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent digital advances have popularized predictive maintenance (PMx), offering enhanced efficiency, automation, accuracy, cost savings, and independence in maintenance. Yet, it continues to face numerous limitations such as poor explainability, sample inefficiency of data-driven methods, complexity of physics-based methods, and limited generalizability and scalability of knowledge-based methods. This paper proposes leveraging Digital Twins (DTs) to address these challenges and enable automated PMx adoption at larger scales. While we argue that DTs have this transformative potential, they have not yet reached the level of maturity needed to bridge these gaps in a standardized way. Without a standard definition for such evolution, this transformation lacks a solid foundation upon which to base its development. This paper provides a requirement-based roadmap supporting standardized PMx automation using DT technologies. A systematic approach comprising two primary stages is presented. First, we methodically identify the Informational Requirements (IRs) and Functional Requirements (FRs) for PMx, which serve as a foundation from which any unified framework must emerge. Our approach to defining and using IRs and FRs to form the backbone of any PMx DT is supported by the track record of IRs and FRs being successfully used as blueprints in other areas, such as for product development within the software industry. Second, we conduct a thorough literature review spanning fields to determine the ways in which these IRs and FRs are currently being used within DTs, enabling us to point to the specific areas where further research is warranted to support the progress and maturation of requirement-based PMx DTs.
• Abstract（参考訳）: 近年のデジタル技術は予測保守(PMx)を普及させ、効率の向上、自動化、正確性、コスト削減、保守の独立性を提供する。 しかし、データ駆動手法のサンプル非効率性、物理学に基づく手法の複雑さ、知識に基づく手法の限定的な一般化可能性や拡張性など、多くの制限に直面し続けている。 本稿では,これらの課題に対処するためにDigital Twins(DT)を活用し,大規模なPMxの自動化を実現することを提案する。 DTにはこのような変革的なポテンシャルがあると主張する一方で、標準化された方法でこれらのギャップを埋めるために必要な成熟度レベルには達していません。 このような進化の標準的な定義がなければ、この変換は開発の基礎となる強固な基盤を欠いている。 本稿では、DT技術を用いた標準化PMx自動化をサポートする要求ベースのロードマップを提供する。 2つの主要な段階からなる体系的なアプローチを示す。 まず,pmxにおける情報要件(irs)と機能要件(frs)を体系的に識別する。 PMx DTのバックボーンを形成するためにIRとFRを定義し,使用するアプローチは,ソフトウェア産業における製品開発など,他の分野における青写真として成功するIRとFRのトラックレコードによって支持されます。 第2に、これらのIRとFRが現在DT内で使用されている方法を決定するために、フィールドにまたがる詳細な文献レビューを実施し、要件ベースのPMx DTの進展と成熟を支援するために、さらなる研究が保証されている特定の領域を指し示す。

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