論文の概要: Engineering a Digital Twin for the Monitoring and Control of Beer Fermentation Sampling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18452v1
- Date: Mon, 25 Aug 2025 20:01:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-27 17:42:38.577652
- Title: Engineering a Digital Twin for the Monitoring and Control of Beer Fermentation Sampling
- Title（参考訳）: ビール発酵サンプリングのモニタリングと制御のためのディジタルツインの開発
- Authors: Pierre-Emmanuel Goffi, Raphaël Tremblay, Bentley Oakes,
- Abstract要約: 本稿では,ビール発酵監視のための安全クリティカルデジタルツイン(DT)の開発経験報告を紹介する。
主な発見は、安全優先設計の重要性、シミュレーション駆動開発、そして進歩的な実装戦略である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Successfully engineering interactive industrial DTs is a complex task, especially when implementing services beyond passive monitoring. We present here an experience report on engineering a safety-critical digital twin (DT) for beer fermentation monitoring, which provides continual sampling and reduces manual sampling time by 91%. We document our systematic methodology and practical solutions for implementing bidirectional DTs in industrial environments. This includes our three-phase engineering approach that transforms a passive monitoring system into an interactive Type 2 DT with real-time control capabilities for pressurized systems operating at seven bar. We contribute details of multi-layered safety protocols, hardware-software integration strategies across Arduino controllers and Unity visualization, and real-time synchronization solutions. We document specific engineering challenges and solutions spanning interdisciplinary integration, demonstrating how our use of the constellation reporting framework facilitates cross-domain collaboration. Key findings include the critical importance of safety-first design, simulation-driven development, and progressive implementation strategies. Our work thus provides actionable guidance for practitioners developing DTs requiring bidirectional control in safety-critical applications.
- Abstract（参考訳）: インタラクティブな産業用DTのエンジニアリングは、特にパッシブモニタリング以外のサービスを実装する場合、非常に複雑な作業です。
本稿では,ビール発酵監視のための安全クリティカルデジタルツイン (DT) の開発経験報告について述べる。
本稿では,産業環境における双方向DTの実装のための体系的方法論と実践的解決策について述べる。
これには、受動的監視システムを7バーで動作する加圧システムのリアルタイム制御機能を備えたインタラクティブなType 2 DTに変換する3フェーズエンジニアリングアプローチが含まれます。
我々は,多層安全プロトコル,Arduinoコントローラ間のハードウェア・ソフトウェア統合戦略,Unity視覚化,リアルタイム同期ソリューションの詳細をコントリビュートする。
我々は、学際的な統合にまたがる特定のエンジニアリング上の課題とソリューションを文書化し、星座レポートフレームワークの使用がドメイン間のコラボレーションをどのように促進するかを実証する。
主な発見は、安全優先設計の重要性、シミュレーション駆動開発、そして進歩的な実装戦略である。
そこで本研究は,安全クリティカルなアプリケーションにおいて双方向制御を必要とするDTを開発する実践者に対して,実用的なガイダンスを提供する。
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