Tương lai của Digital Twins là gần như vô hạn, do trên thực tế, nhận thức của con người phát triển liên tục, việc ứng dụng thuần thục bản sao kỹ thuật số là điều cần thiết, đòi hỏi Digital Twins phải không ngừng mở rộng phạm vi tối đa để tạp ra sản phẩm tốt hơn và quy trình hiệu quả hơn.
Digital Twins là gì?
Tính đến năm 2024, khái niệm Digital Twins đã gần như phổ biến trong giới chuyên môn và các lĩnh vực liên quan thông qua nhiều phương thức khác nhau.
Digital Twins (tạm dịch: bản sao kỹ thuật số) là một đại diện ảo, một bản sao của đối tượng hoặc hệ thống, cập nhật toàn bộ dữ liệu thực của đối tượng và sử dụng các thuật toán mô phỏng, learning machine nhằm cho phép thử nghiệm, nghiên cứu, mô hình hóa, đào tạo v.v. các lĩnh vực và chuyên môn liên quan đến đối tượng mà không cần vận hành trực tiếp.
Ví dụ, trong lĩnh cực cơ khí, quá trình nghiên cứu phát triển hệ thống tuabin gió sử dụng nhiều cảm biến khác nhau, tạo ra dữ liệu về vật thể như công suất phát, nhiệt độ, điều kiện thời tiết, v.v. Các dữ liệu này sẽ được chuyển đến hệ thống xử lý và tạo bản sao kỹ thuật số, từ đó mô hình ảo được sử dụng để mô phỏng, vận hành, nghiên cứu các yếu tố hiệu suất và cải tiến cần thiết nhằm tạo ra nguồn kiến thức hữu ích cho đối tượng vật lý ban đầu.
Ứng dụng Digital Twins cho phân tích hoạt động tua bin gió (cre: www.dvn.com).
>>> Xem thêm: Ứng dụng của máy quét SLAM 3D (SLAM 3D scanner) trong khảo sát
Sự khác nhau giữa Digital Twin và Simulation (Mô phỏng)
Dựa trên mô tả, cả Bản sao kỹ thuật số và mô phỏng đều sử dụng các mô hình ảo để tái hiện và vận hành nhiều quy trình khác nhau của hệ thống, nhưng Bản sao kỹ thuật số là một môi trường ảo, cho phép việc nghiên cứu trở nên phong phú hơn. Sự khác biệt lớn nhất ở hai khái niệm này là quy mô làm việc: Mô phỏng thường được sử dụng để nghiên cứu một quy trình làm việc cụ thể, còn bản sao kỹ thuật số cho phép vận hành nhiều quy trình hữu ích hơn.
Hơn thế nữa, mô phỏng thường không sử dụng dựa trên dữ liệu thời gian thực. Ngược lại, bản sao kỹ thuật số được thiết kế dựa trên luồng thông tin hai chiều, một là khi cảm biến từ đối tượng cung cấp dữ liệu cho hệ thống, hai là khi thông tin do bộ xử lý tạo ra phản xạ lại với đối tượng nguồn.
Bằng cách thu thập dữ liệu liên tục và hiệu quả, bản sao kỹ thuật số có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực, đồng thời kết hợp với sức mạnh của các thuật toán bổ sung trong môi trường ảo để nghiên cứu mở rộng hơn so với bản mô phỏng tiêu chuẩn.
Ưu điểm và lợi thế của Digital Twins
– Nghiên cứu và thiết kế hiệu quả:
Việc sử dụng bản sao kỹ thuật số cho phép nghiên cứu và thiết kế sản phẩm hiệu quả hơn thông qua lượng dữ liệu dồi dào và hiệu suất kết quả có thể xảy ra, mang lại những đánh giá sâu sắc, tối ưu giúp doanh nghiệp thực hiện những cải tiến sản phẩm cần thiết trước khi vận hành quy trình sản xuất.
– Hiệu quả cao:
Ngay cả sau khi một sản phẩm mới được đưa vào sản xuất, bản sao kỹ thuật số có thể giúp phản ánh và giám sát hệ thống sản xuất, nhằm đạt được và duy trì hiệu suất cao nhất trong toàn bộ quá trình sản xuất.
– EOL Product:
Bản sao kỹ thuật số thậm chí có thể giúp nhà sản xuất quyết định phải làm gì với những sản phẩm đã hết vòng đời sản phẩm và cần được xử lý lần cuối, thông qua tái chế hoặc các biện pháp khác. Bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số, họ có thể xác định nguyên liệu sản phẩm nào có thể được tái sử dụng.
Thị trường và ngành công nghiệp Digital Twins
Mặc dù bản sao kỹ thuật số được đánh giá cao vì những gì chúng mang lại nhưng việc sử dụng rộng rãi lại khó có thể áp dụng đối với mọi đối tượng doanh nghiệp hoặc mọi sản phẩm. Không phải mọi đối tượng đều đủ phức tạp để cần luồng dữ liệu cảm biến cường độ cao và thường xuyên mà bản sao kỹ thuật số yêu cầu. Về mặt tài chính, việc đầu tư nguồn lực đáng kể vào việc tạo ra bản sao kỹ thuật số cũng không phải lúc nào cũng xứng đáng.
Mặt khác, phần lớn dự án vẫn sẽ có được lợi ích đáng kể từ việc sử dụng các mô hình kỹ thuật số:
- Các dự án công trình lớn: Tòa nhà,cầu cảng và các công trình phức tạp khác thường yêu cầu quy tắc kỹ thuật khắt khe.
- Các dự án cơ khí phức tạp: Tua bin phản lực, otô và máy bay, v.v.. Bản sao kỹ thuật số giúp nâng cao hiệu quả làm việc và nghiên cứu đối với các động cơ mà không làm ảnh hưởng đến đối tượng thực.
Sử dụng Digital Twins trong mô hình hóa máy bay (Cre: Cadlog).
- Thiết bị điện: hỗ trợ cơ chế tạo và truyền tải năng lượng.
- Các dự án sản xuất: hợp lý hóa hiệu quả quy trình.
Do đó, những ngành đạt được thành công lớn nhất với bản sao kỹ thuật số là những ngành liên quan đến các sản phẩm hoặc dự án quy mô lớn như: Kỹ thuật (hệ thống), Sản xuất ô tô, Sản xuất máy bay, Thiết kế toa xe lửa, Xây dựng công trình, Cơ sở hạ tầng, Tiện ích điện. Thị trường hiện nay cho thấy bản sao kỹ thuật số đang mở rộng nhanh chóng và tiếp tục tăng mạnh trong những năm tiếp theo.
Tương lai của Digital Twins
Quá trình mô hình hóa, kỹ thuật số đang diễn ra liên tục, nhất là trong các ngành công nghiệp đang tái thiết mô hình hoạt động, tìm kiếm sự đột phá và một giải pháp tổng thể cho quản lý tài sản, thiết bị, cơ sở vật chất và quy trình công việc. Digital twins là một phần quan trọng trong việc tái thiết đó.
Tương lai của Digital Twins là gần như vô hạn, do trên thực tế, nhận thức của con người phát triển liên tục, việc ứng dụng thuần thục bản sao kỹ thuật số là điều cần thiết, đòi hỏi Digital Twins phải không ngừng mở rộng phạm vi tối đa để tạp ra sản phẩm tốt hơn và quy trình hiệu quả hơn.
Digital Twins không ngừng phát triển theo xu thế (Cre: contus.com).
>>> Xem thêm: Sử dụng công nghệ 3D (Digital Twins) như thế nào để tạo ra sự khác biệt cho doanh nghiệp?
