VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ITPLUS
ITPLUS INSTITUTE OF INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY
Các phiên bản ảo của các đối tượng trong thế giới thực ngày càng trở nên quan trọng đối với nhiều doanh nghiệp. Hãy đọc để tìm hiểu thêm về công nghệ hứa hẹn này.
Digital Twin là phiên bản ảo của các đối tượng vật lý, được ứng dụng để mô hình hóa và thiết kế. Mặc dù có vẻ như là một khái niệm khoa học viễn tưởng, thực tế là bản sao kỹ thuật số đang ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi hơn mỗi năm.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những loại bản sao kỹ thuật số khác nhau, xem xét các trường hợp sử dụng chúng trong thế giới thực và hiểu rõ hơn về những lợi ích kinh doanh mà chúng mang lại.
Digital Twin là biểu diễn ảo của một đối tượng hoặc hệ thống trong thế giới thực. Những mô hình ảo này được ứng dụng để đánh giá hiệu suất thông qua các phương tiện số, xác định các điểm yếu và thiết kế các giải pháp nhằm cải thiện các mô hình vật lý tương ứng.
Digital Twin so với Simulation (Mô Phỏng):
Digital Twin mô hình hóa các tài sản cụ thể trong thế giới thực. Mặt khác, Simulation hoạt động trong môi trường hoàn toàn ảo tách biệt với thế giới bên ngoài. Các mô hình kỹ thuật số được trang bị các cảm biến liên tục cập nhật các đối tác ảo của chúng theo thời gian thực với dữ liệu chi tiết, chất lượng cao.
Các doanh nghiệp và tổ chức đang tích cực sử dụng mô hình kỹ thuật số để thực hiện quy trình thiết kế, xây dựng, vận hành và giám sát toàn bộ vòng đời sản phẩm. Được cập nhật với dữ liệu mới nhất về các đối tượng vật lý, Digital Twin có khả năng tích hợp với trí tuệ nhân tạo và học máy, tạo ra các mô hình dự đoán chi tiết và đưa ra dự báo với độ chính xác cao, vượt trội so với hầu hết các mô phỏng khác.
Công nghệ Digital Twin được dự kiến sẽ phát triển theo cấp số nhân trong tương lai gần, chủ yếu nhờ vào sự mở rộng của Internet of Things (IoT), Trí tuệ Nhân tạo (AI), Thực tế ảo (VR), Thực tế mở rộng (ER) và Điện toán đám mây. Đã có sự áp dụng rộng rãi của công nghệ này trong nhiều ngành công nghiệp, từ quá trình phát triển và thiết kế sản phẩm đến sản xuất và bảo trì.
Digital Twin trong sản xuất
Các ngành sản xuất đòi hỏi sự tiến hành nghiên cứu và phát triển (R&D) đáng kể trong suốt quá trình vòng đời sản phẩm, bao gồm việc tìm kiếm nguồn cung và vận chuyển nguyên liệu thô qua chuỗi cung ứng toàn cầu, cũng như quá trình xây dựng sản phẩm thông qua lao động thủ công và tự động. Độ phức tạp của quá trình sản xuất làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng để triển khai Digital Twin, hỗ trợ nhà sản xuất tối ưu hóa chất lượng sản phẩm, tăng cường hiệu suất và giảm chi phí ở mọi bước của quy trình.
Chẳng hạn, trong ngành công nghiệp ô tô, các kỹ sư có thể sử dụng Digital Twin để mô phỏng và thử nghiệm các nguyên mẫu trong giai đoạn thiết kế ban đầu khi phát triển các bộ phận mới. Sau khi mô phỏng nguyên mẫu trong nhiều kịch bản khác nhau, họ có thể điều chỉnh thiết kế dựa trên những hiểu biết sâu sắc về hiệu suất. Sau đó, nhà phân tích có thể sử dụng Digital Twin để mô phỏng và cải thiện chuỗi cung ứng cũng như quy trình sản xuất, đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt được chất lượng tốt nhất trước khi bắt đầu quá trình sản xuất.
Digital Twin trong y tế và chăm sóc sức khỏe
Công nghệ dựa trên dữ liệu đã đổi mới toàn diện trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe chỉ trong vài thập kỷ. Dù được áp dụng trong kỹ thuật y sinh, phân tích chăm sóc sức khỏe hay quản lý chăm sóc sức khỏe, kết nối kỹ thuật số mang theo tiềm năng cung cấp các phương pháp điều trị cá nhân hóa cho mỗi bệnh nhân, mô hình hóa các biện pháp điều trị và hỗ trợ sự phát triển của các thiết bị y tế mới.
Tuy nhiên, có vẻ cách phổ biến nhất mà cặp song sinh ảo có thể được áp dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe là qua khả năng giám sát, quản lý và cải thiện các cơ sở chăm sóc sức khỏe vật lý như bệnh viện. Bằng cách sử dụng Digital Twin, các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe có thể mô phỏng nhiệm vụ hàng ngày của nhân viên và tình trạng sẵn có của các nguồn lực quan trọng trong thời gian thực, chẳng hạn như giường bệnh hoặc máy hỗ trợ hô hấp, nhằm cải thiện chất lượng chăm sóc bệnh nhân và hiệu quả toàn diện của tổ chức.
Bạn có thể tận dụng các mô hình Digital Twin để tái tạo từng thành phần đơn lẻ cho đến toàn bộ hệ thống. Mặc dù, về cơ bản, mọi dạng bản sao ảo thực hiện các chức năng tương tự nhau - tức là mô phỏng một đối tượng hoặc hệ thống trong thế giới thực - tuy nhiên, mục đích và phạm vi của chúng có sự khác biệt đáng kể. Bốn dạng chính của các bản sao kỹ thuật số bao gồm:
Component twins
Component twins là phiên bản kỹ thuật số của một phần cụ thể trong hệ thống hoặc sản phẩm, như bánh răng hoặc ốc vít. Tuy nhiên, thay vì chỉ đơn giản là mô phỏng toàn bộ các thành phần riêng lẻ của sản phẩm, Component twins thường được sử dụng để mô hình hóa những phần không thể thiếu, như các thành phần chịu áp lực hoặc nhiệt độ đặc biệt. Bằng cách mô phỏng số hóa các thành phần này và tích hợp chúng vào mô phỏng động, các nhà thiết kế và kỹ sư có thể quan sát cách những thành phần này có thể được cải thiện để đảm bảo tính toàn vẹn của chúng trong các tình huống thực tế có thể xảy ra.
Asset twins
Asset twins còn được biết đến với tên gọi bản sao sản phẩm, là phiên bản kỹ thuật số của một sản phẩm vật lý, không phải là các thành phần riêng lẻ của nó. Mặc dù từ góc độ kỹ thuật, Asset twins có thể bao gồm nhiều Component twins, nhưng mục đích của chúng là hiểu cách các thành phần khác nhau tương tác với nhau trong một sản phẩm thế giới thực đơn lẻ. Ví dụ, một chiếc turbine gió có thể có một bản sao tài sản liên quan được sử dụng để theo dõi hiệu suất của nó và xác định các thành phần có thể bị hỏng do quá trình mài mòn thông thường.
System twins
System twins hay còn gọi là unit twins, là biểu diễn ảo của hệ thống, nơi các sản phẩm hoạt động cùng nhau. Trái ngược với Asset twins, mà mô hình hóa các sản phẩm trong thế giới thực với nhiều thành phần, System twins mô hình hóa từng sản phẩm như là các thành phần của một hệ thống lớn hơn. Việc hiểu cách các tài sản tương tác với nhau mang lại cơ hội để cải thiện cách chúng tương tác, từ đó tăng cường năng suất và hiệu suất.
Process twins
Process twins là phiên bản số của các hệ thống làm việc cùng nhau. Ví dụ, trong khi System twins có thể mô phỏng một dây chuyền sản xuất, thì Process twins có thể mô phỏng toàn bộ nhà máy, bao gồm cả những người lao động vận hành máy móc trên sàn nhà máy.
Việc áp dụng Digital Twin mang lại nhiều lợi ích và có rất nhiều ứng dụng đa dạng. Một số lợi ích phổ biến của việc sử dụng chúng bao gồm:
Giảm Chi Phí và Thời Gian Tiếp Thị: Bằng cách thiết kế, thử nghiệm, và hoàn thiện sản phẩm hoặc hệ thống trong môi trường ảo trước khi sản xuất hay triển khai hàng loạt, người sử dụng có thể giảm chi phí tổng cộng và tiết kiệm thời gian trong quá trình tiếp thị.
Cải Thiện Hiệu Quả Vận Hành và Kỹ Thuật: Bằng cách mô hình hóa hệ thống với thông tin cập nhật, thử nghiệm các biến đổi trong mô phỏng động, và sau đó triển khai những thay đổi trong thực tế, có thể cải thiện hiệu suất và kỹ thuật của hệ thống.
Dịch Vụ Bảo Trì Nhanh Chóng: Dựa vào việc liên tục theo dõi hiệu suất, Digital Twin cung cấp dịch vụ bảo trì nhanh chóng cho các tài sản vật chất và hệ thống hiện có, như tòa nhà hoặc động cơ phản lực, bằng cách xác định vấn đề ngay khi nó xuất hiện.
Cải Thiện Trải Nghiệm Khách Hàng: Bằng cách mô hình hóa ảo hành trình khách hàng, nó có thể cải thiện trải nghiệm của khách hàng khi mua sản phẩm hoặc thăm cửa hàng bán lẻ.
Khi các công nghệ mới trở nên ngày càng phổ biến, vai trò quan trọng của Digital Twin trong lĩnh vực công việc cũng đang gia tăng. Để luôn cập nhật với xu hướng này, có sẵn các khóa học trực tuyến linh hoạt như "Công nghệ Kỹ thuật số" và "Tương lai của Sản xuất Chuyên môn". Trong những khóa học này, bạn sẽ có cơ hội học những kiến thức cơ bản về nền tảng cặp sinh kỹ thuật số, hệ sinh thái liên quan và cách triển khai chúng.
.jpg)
