Khi cuộc cách mạng IoT (Internet of Things) lan rộng vào ngành sản xuất, khái niệm Digital Twins đã nổi lên như một tia sáng mới, 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. Hãy cùng tìm hiểu về Digital Twins thông qua bài viết dưới đây.
Digital Twins - Khái niệm mới trong ngành sản xuất
Digital Twins (Bản sao kỹ thuật số) là phiên bản chính xác của một thiết bị trong thế giới thực hoặc một thành phần cụ thể được hiển thị trong môi trường ảo. Bản sao kỹ thuật số này không chỉ phản ánh về hình thức bên ngoài mà còn về chức năng, cách kết nối với các thành phần khác và các điều kiện môi trường. Công nghệ này cho phép các nhà sản xuất chạy thử nghiệm, xem xét mô hình kịch bản, đào tạo và quan sát hoạt động của thiết bị trong các điều kiện khác nhau mà không cần phải vận hành trong thực tế.
Dự đoán từ Gartner cho biết, 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 vào năm 2023.
Công nghệ Digital Twin đang tạo ra một sự tác động lớn và được áp dụng rộng rãi. Nó được sử dụng để kiểm tra sản phẩm, dây chuyền sản xuất, dịch vụ và quy trình kinh doanh trong môi trường ảo. Thông qua dữ liệu từ các cảm biến IoT, Digital Twins có thể sao chép các quy trình, sản phẩm hoặc dịch vụ trong môi trường ảo.
Ví dụ, NASA đã sử dụng công nghệ Digital Twin để tạo và thử nghiệm các bản sao toàn bộ của các thiết bị không gian. Điều này giúp họ đưa thiết kế mới vào các tình huống thực tế và kiểm tra hiệu quả hoạt động trong không gian. Đây là một ví dụ nổi bật về công nghệ đột phá trong vài thập kỷ qua và dự kiến sẽ trở thành giải pháp phù hợp cho các doanh nghiệp và nhà sản xuất ở nhiều lĩnh vực.
Vì sao Digital Twins là xu thế mới trong sản xuất?
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. Công nghệ này đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất ô tô, điện tử đến sản xuất thực phẩm và đồ uống.
Các nhà sản xuất có thể tận dụng Digital Twins trong nhiều khía cạnh kinh doanh của mình, bao gồm:
- Tối ưu hóa sản xuất bằng cách mô hình hóa các quy trình khác nhau, giúp phát hiện các rủi ro và cải tiến có thể thực hiện.
- Thử nghiệm dây chuyền sản xuất mới và tạo mẫu sản phẩm dễ dàng, giúp tăng tốc độ đưa ra thị trường.
- Theo dõi hiệu suất và trạng thái của thiết bị.
- Thử nghiệm sửa chữa và cải tiến để đánh giá hiệu quả, từ đó cải thiện quy trình bảo trì dự đoán.
- Mô hình hóa cơ hội kinh doanh mới để hỗ trợ chiến lược tăng trưởng.
Digital Twins - xu thế hứa hẹn của sản xuất 4.0
Mục đích chính của Digital Twins là mô phỏng hoạt động sản xuất trước khi áp dụng vào thực tế. Với việc sử dụng dữ liệu từ thế giới thực, các mô phỏng của Digital Twins đạt độ chính xác và tự động cao, giúp giản lược quy trình thử nghiệm và tạo mẫu trước khi sản xuất.
Phương pháp tương tự cũng 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 công nghệ Digital Twins, giúp tiết kiệm thời gian, tiền bạc và giảm thời gian ngừng hoạt động.
Ứng dụng của Digital Twins trong sản xuất
1. Thiết kế sản phẩm
Digital Twins cho phép các kỹ sư và nhà sản xuất thử nghiệm và kiểm tra thiết kế của mình trong các môi trường ảo. Điều này giúp họ tạo ra sản phẩm hoàn hảo và loại bỏ lỗi hay khiếm khuyết. Các kỹ sư cũng có thể tái tạo bất kỳ môi trường nào, ngay cả những môi trường không thực tế, để đảm bảo sự hoàn thiện của thiết kế.
2. Tối ưu hóa quy trình
Digital Twins cải thiện quy trình sản xuất hiện có bằng cách mô phỏng và phân tích dựa trên dữ liệu từ cảm biến IoT. Khi có đủ dữ liệu lịch sử và thời gian thực, hệ thống có thể mô phỏng toàn bộ quá trình và xác định các yếu tố có thể được cải thiện. Điều này giúp cải thiện hiệu quả hoạt động, giảm thiểu sai sót và đưa ra quyết định chính xác.
3. Quản lý chất lượng
Với việc sử dụng cảm biến IoT trên dây chuyền sản xuất, tổ chức có thể theo dõi hoạt động sản xuất trong thời gian thực. Điều này giúp quản lý chất lượng và điều chỉnh sản xuất khi cần thiết. Digital Twins có thể mô phỏng và thử nghiệm các giai đoạn của quy trình sản xuất, từ đó tìm ra giải pháp tối ưu về chất lượng sản phẩm.
4. Quản lý chuỗi cung ứng
Quản lý chuỗi cung ứng có tác động quan trọng trong mọi lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực logistics, thương mại điện tử, bán lẻ và sản xuất. Digital Twins giúp tối ưu hóa quá trình giao hàng, đồng thời giảm chi phí kho bãi và tăng sự hài lòng của khách hàng. Công nghệ này hỗ trợ theo dõi, phân tích và cải thiện hiệu suất trong các lĩnh vực như đóng gói, quản lý đội xe và tìm kiếm tuyến đường nhanh nhất.
5. Bảo trì dự đoán
Bảo trì dự đoán là quy trình tạo ra nhiều thay đổi nhất trong sản xuất. Digital Twins cho phép mô phỏng và dự đoán hoạt động của máy móc trong tương lai. Điều này giúp các nhà sản xuất xác định chính xác thời điểm xảy ra gián đoạn sản xuất do lỗi hỏng, đồng thời giúp tối ưu hóa quy trình bảo trì, giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí sửa chữa.
6. Phân tích trải nghiệm khách hàng
Digital Twins thu thập và cung cấp thông tin chuyên sâu để cải thiện hiệu suất, quản lý và giám sát. Công nghệ này cũng có thể thu thập dữ liệu về sự hài lòng của khách hàng, từ đó xác định và thu thập đánh giá của người dùng để nâng cao sản phẩm và giải quyết các vấn đề phát sinh.
7. Tăng cường hợp tác
Digital Twins là công nghệ lớp con của giải pháp AI dựa trên đám mây tiên tiến, kết hợp với bảng điều khiển tích hợp. Điều này cho phép nhân viên và người quản lý cùng làm việc và trao đổi thông tin trên một nền tảng duy nhất. Điều này cải thiện chất lượng công việc và giúp người quản lý đưa ra quyết định nhanh chóng và sáng suốt hơn. Tất cả các nhóm trong tổ chức có thể sử dụng cùng một nền tảng để giao tiếp và quản lý các quy trình kinh doanh quan trọng.
Digital Twins - Tương lai của ngành sản xuất
Khả năng mô phỏng và kết nối vô số quy trình, máy móc và giải pháp chỉ là khởi đầu của những gì mà công nghệ Digital Twins có thể mang lại. Dù vẫn còn khá mới mẻ, công nghệ này đã và đang tạo ra các tác động lớn và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các nhà sản xuất hàng đầu trên thế giới đã đầu tư hàng tỷ đô la vào phát triển Digital Twins, vì vậy chúng ta có quyền hy vọng sẽ thấy những ứng dụng mới và thú vị hơn trong tương lai.
