Tytuł pozycji:
Low-cost digital twin approach for industrial automation education in the context of industry 4.0
The teaching of automation and control technologies requires laboratories equipped with didactic benches, making the teaching-learning process costly and limited in terms of accessibility. Virtual benches offer an option for face-to-face teaching, democratizing access to education, including in remote locations such as rural areas. The SIMP virtual bench is a free software developed at the Industrial Technical College of Santa Maria (CTISM) in conjunction with the Federal University of Santa Maria (UFSM), being a low-cost and fast-learning option. Through experimentation, it was found that students have a much higher success rate correctly assembling pneumatic circuits when using the software compared to using only the physical bench (76% vs. 24%). The virtual bench, in conjunction with the physical bench through the Digital Twin approach enhances the accessibility and effectiveness of education in pneumatics. This article explores the possibility of applying SIMP as a Digital Twin of a pneumatic didactic bench by replicating its behavior, becoming an appropriate option for the Brazilian educational reality, with the objective of improving teaching and learning in the area of industrial automation in line with the principles of Industry 4.0.
Nauczanie technologii automatyzacji i sterowania wymaga laboratoriów wyposażonych w stanowiska dydaktyczne, co sprawia, że proces nauczania-uczenia się jest kosztowny i ograniczony pod względem dostępności. Wirtualne stanowiska oferują opcję nauczania twarzą w twarz, demokratyzując dostęp do edukacji, w tym w odległych lokalizacjach, takich jak obszary wiejskie. Wirtualne stanowisko SIMP to bezpłatne oprogramowanie opracowane w Industrial Technical College of Santa Maria (CTISM) we współpracy z Federal University of Santa Maria (UFSM). Stwierdzono eksperymentalnie, że korzystając z oprogramowania, studenci wykazują znacznie wyższy wskaźnik sukcesu w prawidłowym montażu obwodów pneumatycznych, w porównaniu z korzystaniem tylko ze stanowiska fizycznego (76% w porównaniu do 24%). Stanowisko wirtualne, w połączeniu ze stanowiskiem fizycznym poprzez podejście cyfrowego bliźniaka, pozwala na zwiększenie dostępności i skuteczności edukacji w zakresie pneumatyki. W tym artykule przedstawiono wyniki badań możliwości zastosowania SIMP jako cyfrowego bliźniaka pneumatycznego stanowiska dydaktycznego poprzez replikację jego zachowania, stając się odpowiednim podejściem dla brazylijskiej rzeczywistości edukacyjnej, w celu poprawy nauczania i uczenia się w obszarze automatyki przemysłowej zgodnie z zasadami Przemysłu 4.0.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
