Khi nào doanh nghiệp cần sử dụng Digital Twin?
Khi xu thế IoT đang dần phủ sóng toàn bộ ngành sản xuất, Digital Twins nổi lên như là một điểm sáng mới mẻ, với tiềm năng giúp các tổ chức tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm thiểu chi phí và thời gian, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm.
Digital Twins là gì?
Digital Twins là bản sao chính xác của một thiết bị trong thế giới thực hoặc một thành phần cụ thể được hiển thị trong môi trường ảo. Vì là bản sao song sinh, Digital Twins phản ánh nội dung thực tế không chỉ về hình thức bên ngoài mà còn về chức năng, cách nó kết nối với các thành phần hoặc máy móc khác và thậm chí cả điều kiện môi trường. Mô phỏng này cho phép các nhà sản xuất chạy thử nghiệm, lập mô hình kịch bản, tiến hành đào tạo và xem thiết bị hoạt động như thế nào trong các điều kiện khác nhau mà không cần phải vận hành trong thực tế.
Công nghệ Digital Twin vẫn còn khá mới mẻ nhưng đã và đang tạo ra các tác động rất lớn. Digital Twin được sử dụng rộng rãi để kiểm tra sản phẩm, dây chuyền sản xuất, dịch vụ và quy trình kinh doanh trong môi trường ảo. Điều đó chỉ có thể thực hiện được nhờ dữ liệu trong thế giới thực do các cảm biến IoT tạo ra. Sau khi Digital Twin thu thập đủ dữ liệu vận hành, nó có thể sao chép quy trình, sản phẩm hoặc dịch vụ trong môi trường ảo.
Dự đoán từ Gartner cho thấy, hơn 2/3 các công ty đã triển khai IoT sẽ triển khai ít nhất một bản sao kỹ thuật số Digital Twins trong sản xuất trong năm 2023. Đơn cử như NASA - Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ cũng đã sử dụng công nghệ Digital Twin để tạo và thử nghiệm các bản sao có kích thước đầy đủ của các thiết bị không gian với mục đích đưa các thiết kế mới vào các tình huống thực tế và xem chúng hoạt động như thế nào trong không gian. Đây được xem là một ví dụ nổi bật về công nghệ mang tính cách mạng trong vài thập kỷ qua, dự báo sẽ sớm trở thành giải pháp phù hợp cho các doanh nghiệp và nhà sản xuất ở nhiều lĩnh vực.
Digital Twins có thể sẽ là xu thế mới trong sản xuất cho các doanh nghiệp
Với khả năng mô phỏng và giám sát trực tiếp, Digital Twins giúp tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm thiểu chi phí và thời gian, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm. Thực tế thì Digital Twins đang được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất ô tô, điện tử đến sản xuất thực phẩm và đồ uống F&B.
Nhà sản xuất có thể tận dụng Digital Twins trong mọi khía cạnh kinh doanh của mình, bao gồm:
- Tối ưu hóa sản xuất bằng cách mô hình hóa các quy trình khác nhau, giúp xác định các rủi ro có thể đề phòng và những cải tiến có thể thực hiện
- Thử nghiệm các dây chuyền sản xuất mới và tạo mẫu sản phẩm mới một cách dễ dàng, giúp đẩy nhanh tốc độ đưa ra thị trường
- Chủ động theo dõi hiệu suất và trạng thái của thiết bị
- Thử nghiệm sửa chữa và cải tiến để đánh giá hiệu quả của chúng, qua đó hoàn thiện quy trình bảo trì dự đoán
- Mô hình hóa các cơ hội kinh doanh mới để hỗ trợ các chiến lược tăng trưởng
Lấy một tuabin gió làm ví dụ về ứng dụng của Digital Twins. Tuabin có thể được trang bị các cảm biến, tạo ra dữ liệu thời gian thực về hiệu suất của tuabin, có thể là tốc độ, sản lượng năng lượng hoặc điều kiện thời tiết. Dữ liệu này sau đó có thể được sử dụng để tạo bản sao kỹ thuật số của tuabin dưới dạng 3D. Máy học và các mô hình khác có thể được áp dụng để nhận dạng các mẫu trong tuabin này – chẳng hạn như liệu nó có đang hoạt động tối ưu hay không. Digital Twins có thể được sử dụng để chạy mô phỏng mà không làm phiền đến tuabin ban đầu và các cải tiến sau đó có thể được đưa trở lại bản gốc.
Cặp Digital Twin có lợi nhất khi được sử dụng để cải thiện hoạt động liên tục và đào tạo nhân viên, nhưng chúng cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các quy trình và sản phẩm mới trong thế giới ảo trước khi đưa vào thế giới thực. Điều này làm giảm rủi ro vì các lỗi có thể được thực hiện và sửa chữa ngoại tuyến thay vì trong quá trình sản xuất thực tế hoặc trong một cơ sở làm việc với khách hàng trực tiếp.
Một ví dụ khác, trong chẩn đoán và chữa trị người bệnh, tia X, MRI và kỹ thuật siêu âm được sử dụng để tạo ra một bản sao kỹ thuật số 3D hoàn chỉnh của toàn bộ cơ thể người. Đây là căn cứ để chẩn đoán, đánh giá và chữa trị cho người bệnh. Dữ liệu 3D có thể được dùng để tạo ra các bản sao của khung xương người dựa trên công nghệ in 3D. Một số nhà khoa học đã có thể tạo ra một bản sao hoàn chỉnh trái tim người “HeartModel” giúp đưa ra các chẩn đoán chính xác và tìm ra phương pháp chữa trị hiệu quả. Và với mỗi kịch bản được mô phỏng, các trung tâm y tế có thể đánh giá thời gian và chi phí cũng như phương án tối ưu trong tiếp nhận, phân loại và khám, chữa bệnh đáp ứng với số lượng bênh nhân khác nhau.
Digital Twins – Đổi mới công nghệ mà doanh nghiệp nào cũng cần có
Cặp Digital Twin có thể cung cấp các đầu vào chất lượng cao cần thiết để tạo ra các mô hình hoạt động. Trí tuệ nhân tạo (AI), Machine Learning và các công nghệ tiên tiến khác sử dụng các mô hình này để đề xuất cải tiến cho hoạt động. Khi các hoạt động được cải thiện, bộ đôi kỹ thuật số sẽ cung cấp đầu vào chất lượng cao hơn cho các mô hình, sau đó được sử dụng bởi các công nghệ tiên tiến để đề xuất cải tiến hơn nữa.
Cặp Digital Twin cho phép các chuyên gia kiểm tra các hoạt động on-premise hoặc từ xa. Một số nhà máy có thể có chuyên môn cần thiết on-premise, trong khi các công ty khác có thể dựa vào các chuyên gia đặt tại trụ sở chính. Do nhiều quy trình này liên quan đến các máy móc phức tạp như lò phản ứng, nên thường cần có sự hỗ trợ của các nhà cung cấp, điều này có thể được tạo điều kiện bằng cách cung cấp một bộ đôi ảo dựa trên đám mây cho các tài nguyên này và các tài nguyên khác bên ngoài công ty.
OnePlan - một công ty khởi nghiệp sáng tạo có trụ sở tại London, đã được chọn là đơn vị đối tác chính thức của Thế vận hội Olympic và Paralympic Paris 2024, đã sử dụng công nghệ số hóa bản đồ, lập kế hoạch và tối ưu hóa quy trình tổ chức các sự kiện để mở ra một tương lai mới cho các sự kiện toàn cầu ở Pháp.
Giải pháp metaverse của One Plan sẽ mang lại những lợi ích lớn về hoạt động và thương mại thông qua một công nghệ bản sao số, có thể soi chiếu xuyên suốt của bất kỳ sân vận động hoặc đấu trường nào. Điểm đặc biệt là không gian ấy cho phép người xem có trải nghiệm bay hoặc đi lại (3D Fly-through) nhằm tối ưu hóa trải nghiệm của người hâm mộ. Ban tổ chức Olympic 2021 có thể lập bản đồ trực quan, lập kế hoạch và quản lý các chuỗi sự kiện độ chính xác chính xác cao, kết hợp cộng tác với đồng nghiệp, đối tác, đài truyền hình, nhà cung cấp và chính quyền địa phương trong thời gian thực, thiết lập một nguồn tin duy nhất cho tất cả các bên liên quan.
Có thể thấy, Digital Twin đang sớm trở thành xu thế cho sản xuất 4.0, với mục đích sử dụng chính của công nghệ Digital Twin này là mô phỏng hoạt động của sản xuất trước khi áp dụng vào thực tiễn. Vì sử dụng dữ liệu trong thế giới thực nên các mô phỏng cực kỳ chính xác và tự động, bản sao kỹ thuật số có thể đưa các thiết kế qua thử nghiệm chi tiết trước khi nguyên mẫu được chế tạo.
Cách tiếp cận tương tự có thể được sử dụng để xác định máy móc bị lỗi trong quá trình sản xuất thông qua phương pháp bảo trì dự đoán. Đó là một trong những lợi ích chính của việc sử dụng công nghệ Digital Twin và nó đã giúp các doanh nghiệp tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc cho việc sửa chữa đồng thời giảm thời gian ngừng hoạt động. Và doanh nghiệp hãy biết tận dụng cặp Digital Twin để cho phép các công ty đào tạo nhân viên mới và đưa họ đến tốc độ nhanh hơn, đồng thời giảm bớt sự ra đời của các cải tiến.
