Digital Twin là gì và tại sao nó lại quan trọng trong IoT?

Các doanh nghiệp sẵn sàng cho tương lai tạo, khắc phục sự cố, cập nhật và đổi mới các sản phẩm vật lý hoặc kỹ thuật số một cách hiệu quả với cặp song sinh kỹ thuật số. Không biết nó là gì? Tìm bên dưới!

Internet of Things (IoT) cho phép các doanh nghiệp thu thập lượng dữ liệu khổng lồ từ thế giới thực. Khi được áp dụng vì lý do thương mại, IoT cách mạng hóa các quy trình sản xuất và cung cấp dịch vụ khác nhau. Nó cũng giúp các doanh nghiệp tạo các mô phỏng thời gian thực cho các sản phẩm/dịch vụ mới và hiện có.

Mức độ mô phỏng nâng cao hoặc khái niệm song sinh kỹ thuật số được cung cấp bởi IoT cung cấp cho bạn dữ liệu chính xác từ thực địa.

Nếu bạn tìm hiểu khái niệm sinh đôi kỹ thuật số về mặt kỹ thuật và lý thuyết, bạn sẽ mở ra một cơ hội lớn.

Bạn có thể xây dựng các giải pháp với tư cách là đại lý song sinh kỹ thuật số cho các doanh nghiệp lớn hoặc đảm bảo công việc lương cao tại các công ty hàng đầu. Chưa kể, bạn cũng có thể sử dụng công nghệ trong doanh nghiệp của mình. Vì vậy, hãy tìm hiểu những gì, làm thế nào, tại sao và mọi thứ khác về song sinh kỹ thuật số.

Sinh đôi kỹ thuật số là gì?

Sinh đôi kỹ thuật số là một mô hình ảo và được vi tính hóa cho các sản phẩm vật chất, tài sản, lực lượng lao động, quy trình công việc của quy trình kinh doanh và phần mềm kỹ thuật số.

Trong suốt vòng đời của sản phẩm, bản sao kỹ thuật số nhận dữ liệu thời gian thực thông qua các cảm biến và đầu vào khảo sát. Thuật toán phân tích dữ liệu sẽ phân tích dữ liệu đã thu thập để hiển thị các dự đoán trong tương lai.

Do đó, nhóm phát triển sản phẩm có thể gỡ lỗi bất kỳ sản phẩm nào, cải thiện sản phẩm trong chu kỳ phát triển tiếp theo, khám phá các ý tưởng kinh doanh mới, v.v.

Có thể có cặp song sinh kỹ thuật số cho bất kỳ thứ gì mà doanh nghiệp quan tâm. Mọi thứ đều có thể được sao chép trong một chương trình máy tính, từ kho sản phẩm đơn giản đến trụ sở công ty, tàu vũ trụ, giàn khoan dầu ngoài khơi, hệ thống hyperloop, CRM và phần mềm an ninh mạng.

Bản sao kỹ thuật số hoạt động như thế nào?

Hành trình của song sinh kỹ thuật số bắt đầu bằng việc tạo bản sao đồ họa của một đối tượng vật lý. Ví dụ: nếu bạn muốn có một bản sao kỹ thuật số của một tòa nhà văn phòng, bạn sử dụng bất kỳ phần mềm CAD nào để xây dựng kiến ​​trúc. Sau đó, bạn cũng có thể sử dụng máy quét 3D cho các không gian bên trong khác nhau của tòa nhà để làm cho bản sao kỹ thuật số gần như thật.

Tiếp theo, bạn cần đặt các thiết bị IoT để thu thập dữ liệu. Đây có thể là bộ điều nhiệt, camera an ninh thông minh hỗ trợ OCR, hộp Wi-Fi dạng lưới, cảm biến nhiệt độ, cảm biến nước, cảm biến không khí, cảm biến âm thanh xung quanh, v.v.

Sử dụng một hoặc nhiều thiết bị phân tích cạnh, bạn có thể thu thập dữ liệu có giá trị từ các thiết bị và cảm biến IoT này. Sau khi phân tích cục bộ, bạn có thể lưu trữ dữ liệu trên đám mây và sử dụng thông tin chi tiết để xây dựng mô hình trực tiếp của tòa nhà trên máy tính bằng mô hình CAD.

Bản sao kỹ thuật số sẽ tái tạo mọi thứ diễn ra bên trong tòa nhà. Với luồng dữ liệu liên tục, bạn có thể dự báo lượng người đi bộ, mức sử dụng điện, vùng phủ sóng Wi-Fi, mức sử dụng AC, mức sử dụng không gian thương mại tối ưu, v.v.

Các loại bản sao kỹ thuật số

#1. Cặp song sinh tài sản kinh doanh

Khi hai hoặc nhiều thành phần kinh doanh phối hợp với nhau để mang lại kết quả có giá trị, bạn gọi đó là tài sản kinh doanh. Giờ đây, khi bạn tạo cặp song sinh kỹ thuật số của những nội dung đó, bạn sẽ có được cặp song sinh nội dung.

Những bản sao kỹ thuật số như vậy giúp bạn nghiên cứu sự tương tác trong thế giới thực của các thành phần và thu thập dữ liệu hiệu suất để cải tiến quy trình.

#2. Cặp song sinh của các bộ phận hoặc thành phần

Cặp song sinh linh kiện hoặc bộ phận là bản sao kỹ thuật số của đơn vị nhỏ nhất trong quy trình kinh doanh. Ví dụ, băng chuyền, cánh tay robot, v.v., có thể được mô hình hóa kỹ thuật số trên chương trình máy tính cho mục đích mô phỏng.

#3. Đơn vị hoặc hệ thống song sinh

Cặp song sinh đơn vị là bản sao kỹ thuật số với dữ liệu làm việc trực tiếp cho các hệ thống kinh doanh có thể tạo ra sản phẩm trung gian hoặc thành phẩm. Ví dụ, máy đóng chai nước khoáng sản xuất nước khoáng đóng gói cho bộ phận dán nhãn.

#4. Process hoặc Wokflow Twins

Quy trình công việc hoặc cặp song sinh kỹ thuật số cấp quy trình là trạng thái cao nhất đối với bản sao kỹ thuật số. Ví dụ: tạo một mô phỏng kỹ thuật số của một nhà máy sản xuất phương tiện ngoài đời thực là một quy trình song sinh.

Cặp song sinh quy trình cho thấy cách lực lượng lao động con người, tài sản robot, đơn vị sản xuất và các thiết bị nhỏ khác phối hợp với nhau để sản xuất ô tô.

Sinh đôi kỹ thuật số Vs. mô phỏng

Mặc dù cả hai âm thanh đều giống nhau, nhưng hãy tìm những điểm khác biệt nhỏ trong bảng này bên dưới:

Tính năng/Thuộc tính Quy mô mô phỏng song sinh kỹ thuật số Hệ thống kinh doanh nhỏ hơn cho các nhà máy sản xuất lớn. Thông thường, các doanh nghiệp sử dụng mô phỏng cho các nhu cầu cụ thể ở quy mô nhỏ. Ví dụ: điều khiển máy bay hoặc mô phỏng một cuộc tấn công mạng. Dữ liệu trực tiếp Dữ liệu thời gian thực được thu thập từ môi trường nơi đối tượng số hóa hoạt động là cốt lõi của công nghệ song sinh kỹ thuật số. Mô phỏng không yêu cầu đầu vào dữ liệu thời gian thực. Phạm vi nghiên cứu Bạn có thể nghiên cứu toàn bộ doanh nghiệp hoặc một nhiệm vụ nhỏ. Mô phỏng tập trung vào một nhiệm vụ tại một thời điểm. Chia sẻ thông tin chi tiết Bản sao kỹ thuật số tự động chia sẻ thông tin chi tiết đầu ra với đối tượng hoặc quy trình vật lý. Mô phỏng không tự động chia sẻ thông tin chi tiết. Bạn cần triển khai kết quả theo cách thủ công.

Các trường hợp sử dụng của Digital Twin

#1. Chế tạo

Cặp song sinh kỹ thuật số ở đây để phản ánh vòng đời của sản phẩm. Do đó, bạn sẽ không ngạc nhiên khi biết rằng cặp song sinh kỹ thuật số đã trở nên không thể thiếu trong tất cả các giai đoạn sản xuất, hướng dẫn sản phẩm từ giai đoạn thiết kế đến thành phẩm và tất cả các bước khác.

#2. Chăm sóc sức khỏe

Cũng giống như các sản phẩm và dịch vụ, bệnh nhân cũng có thể hưởng lợi từ công nghệ song sinh kỹ thuật số. Một loạt thiết bị IoT chăm sóc sức khỏe sẽ thu thập dữ liệu ở các cấp độ khác nhau.

Các chuyên gia có thể áp dụng các chiến lược điều trị và dữ liệu chăm sóc sức khỏe như vậy trên một bản sao kỹ thuật số để mô phỏng tình huống. Cách tiếp cận này tạo ra những cách tốt nhất có thể để điều trị một tình trạng y tế.

#3. ô tô

Các phương tiện chứa nhiều loại hệ thống phức tạp, thay đổi và đồng chức năng. Các nhà thiết kế và kỹ sư sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số rộng rãi trong thiết kế và sản xuất ô tô.

Cách tiếp cận này giúp cải thiện phương tiện, giảm thiểu chi phí sản xuất và tạo ra doanh thu lớn cho ngành công nghiệp ô tô.

#4. Bán lẻ

Các chuỗi mua sắm lớn đã áp dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số trong các trung tâm mua sắm và trung tâm mua sắm của họ.

Họ thu thập dữ liệu khách hàng thông qua một loạt các thiết bị IoT theo dõi cảm tính của khách hàng về màn hình, bao bì sản phẩm, lựa chọn cho một thương hiệu cụ thể, cân nhắc về giá, v.v.

Sau đó, bằng cách phân tích dữ liệu đó, các nhóm tiếp thị bán lẻ có thể tạo ra các chiến lược bán lẻ để tối đa hóa doanh số bán hàng.

Công dụng của Digital Twin trong IoT

IoT và công nghệ song sinh kỹ thuật số được kết nối với nhau. Bạn cần triển khai các thiết bị IoT để thu thập dữ liệu trực tiếp về đối tượng thực và chuyển dữ liệu sang bản sao kỹ thuật số trong máy chủ.

Vì các IoT có thể giao tiếp với nhau và với một máy chủ trung tâm nên việc thu thập dữ liệu tổng thể về đối tượng vật lý mà bạn giám sát trở nên dễ dàng. Các thiết bị IoT liên tục cung cấp dữ liệu để mô hình song sinh kỹ thuật số có thể phân tích và trình bày thông tin chi tiết về hiệu suất.

Tương tự, các nhà sản xuất IoT cũng có thể tạo bản sao kỹ thuật số của một thiết bị hoặc toàn bộ ngôi nhà hoặc văn phòng và kiểm tra tính hiệu quả của các thiết bị IoT khác nhau mà họ sẵn sàng phát triển.

Ví dụ: nhà sản xuất IoT có thể tạo mô phỏng ngôi nhà thông minh bằng cách sử dụng bản quét CAD và 3D của ngôi nhà vật lý. Sau đó, trên bản sao kỹ thuật số của nó, nó có thể đặt nhiều thiết bị IoT khác nhau ở các vị trí khác nhau và tìm hiểu xem chúng có thể kết nối với Wi-Fi gia đình hay cần cải tiến.

Lợi ích của bản sao kỹ thuật số

Tìm bên dưới những lợi thế mà doanh nghiệp của bạn thích khi bạn triển khai công nghệ này:

#1. Cải thiện hiệu quả

Khi một sản phẩm mới đang trong giai đoạn sản xuất, bạn có thể tối ưu hóa toàn bộ quy trình trong thời gian thực, thay thế thiết bị nhà máy bị lỗi, ngăn ngừa tai nạn và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của hệ thống.

#2. R&D tiết kiệm chi phí

Với một bản sao kỹ thuật số của một sản phẩm hoặc dịch vụ trong thế giới thực, bạn có rất nhiều dữ liệu hiệu suất trong một máy chủ tập trung.

Do đó, bạn có thể chia nhỏ dữ liệu để đưa ra dự đoán và hình thành các giả thuyết. Nếu những giả thuyết như vậy hiệu quả, bạn sẽ khám phá ra những sản phẩm, dịch vụ hoặc mô hình doanh thu mới từ những sản phẩm và dịch vụ hiện có.

#3. Hiệu suất tốt hơn

Bạn cũng có thể đảm bảo hiệu suất cao nhất liên tục của sản phẩm và dịch vụ bằng cách thu thập dữ liệu thời gian thực bằng cách sử dụng IoT và chiếu dữ liệu trên cặp song sinh kỹ thuật số.

Ví dụ: mọi lỗi hệ thống sắp xảy ra sẽ tự động xuất hiện trên màn hình của bạn. Bạn có thể tắt quy trình một cách an toàn và thay thế thiết bị ngay lập tức để tránh mất thời gian sản xuất.

#4. Giám sát không lo lắng

Đối với thiết bị sản xuất nguy hiểm, bạn có thể tận dụng giám sát từ xa bằng mô hình song sinh kỹ thuật số.

#5. Sự dự đoán

Ngành sản xuất và khách sạn có thể dự đoán chính xác khả năng sản xuất hoặc phục vụ của họ đối với các đơn hàng lớn.

#6. Thời gian sản xuất tối thiểu

Hơn nữa, bạn có thể giảm đáng kể các lỗi, tạp chất và thời gian sản xuất cho một sản phẩm bằng cách mô phỏng các lỗi và sự cố khác nhau trên bản sao kỹ thuật số của nó. Sau khi bạn tìm ra giải pháp, hãy áp dụng những giải pháp đó vào sản phẩm để cải thiện sản phẩm.

#7. Quản lý kết thúc vòng đời sản phẩm

Các nhà sản xuất có thể lên kế hoạch trước cho các chiến lược tái chế hoặc quản lý sản phẩm cuối vòng đời, ngay cả trước khi sản xuất nguyên mẫu.

Bản sao kỹ thuật số cũng có thể cung cấp thông tin chi tiết về các vật liệu nguy hiểm để các nhà thiết kế sản phẩm có thể sử dụng các giải pháp thay thế an toàn hơn.

Thử thách song sinh kỹ thuật số

Giống như bất kỳ công nghệ mới nào, song sinh kỹ thuật số cũng phải đối mặt với một số thách thức, đó là:

• Cảm biến IoT thu thập dữ liệu khổng lồ từ thế giới thực cho chương trình song sinh kỹ thuật số. Nhưng phân tích hiệu quả và kịp thời các tập dữ liệu khổng lồ là một thách thức lớn.
• Trước khi có thể phân tích dữ liệu, bạn cần xử lý dữ liệu thông qua quá trình làm sạch và định dạng dữ liệu. Đây cũng là một điểm nghẽn.
• Vì bạn đang thu thập hàng terabyte dữ liệu nên bạn cần lưu trữ dữ liệu đó một cách an toàn cho đến khi trích xuất thông tin chi tiết về doanh nghiệp. Chi phí lưu trữ dữ liệu an toàn đang tăng lên mỗi ngày.
• Công nghệ sinh đôi kỹ thuật số phụ thuộc rất nhiều vào IoT. Và IoT là một cơ sở hạ tầng tốn kém đòi hỏi phải bảo trì, lưu trữ lớn, internet tốc độ cao và giám sát an ninh.
• Việc tích hợp công cụ tạo song sinh kỹ thuật số với phần mềm tiêu dùng là một thách thức lớn. Các nhà phát triển phần mềm lớn tạo ra các tích hợp một-một như tích hợp CAD cho phần mềm PLM. Do đó, có cơ hội độc quyền và khóa nhà cung cấp.
• Luồng thông tin song sinh kỹ thuật số có thể bị hạn chế do các nhà cung cấp bên thứ ba không muốn chia sẻ dữ liệu nội bộ từ quy trình sản xuất, chuỗi cung ứng, hàng tồn kho, v.v. của họ.
• Cuối cùng, công nghệ này rất phức tạp và có một đường cong học tập rất lớn. Bạn không thể chỉ đào tạo lực lượng lao động của mình qua đêm. Bạn cần phải thuê các chuyên gia được trả lương cao nhất ngay từ đầu.

Tiếp theo, bạn có thể khám phá tương lai của công nghệ song sinh kỹ thuật số.

Tương lai của cặp song sinh kỹ thuật số

Sự phát triển trong tương lai của cặp song sinh kỹ thuật số sẽ chủ yếu dựa vào trí tuệ nhân tạo và học máy. Các doanh nghiệp sẽ mở rộng ứng dụng công nghệ này từ các tài sản và quy trình đắt tiền nhất đến bất kỳ thứ gì liên quan đến tăng trưởng kinh doanh vì chi phí sở hữu sẽ giảm xuống khi công nghệ trưởng thành.

Theo Fortune Business Insights, thị phần của công nghệ song sinh kỹ thuật số sẽ đạt 96,49 tỷ USD vào năm 2029.

Trong tương lai, sự tham gia của điện toán đám mây, thực tế tăng cường và IoT cũng sẽ tăng lên trong việc triển khai song sinh kỹ thuật số. Vì vậy, những lựa chọn nghề nghiệp này sẽ thấy một yêu cầu rất lớn đối với các chuyên gia lành nghề.

Tài nguyên học tập

Xây dựng cặp song sinh kỹ thuật số công nghiệp

Bạn phải đọc cuốn sách Building Industrial Digital Twins để tìm hiểu cách tạo ra một sản phẩm khả thi tối thiểu (MVP) bằng cách sử dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số.

Cuốn sách cũng đề cập đến giao diện người dùng Microsoft Azure Digital Twin, cách thiết kế, vận hành và bảo trì các tài sản và sản phẩm công nghiệp bằng cách sử dụng công nghệ bản sao kỹ thuật số cũng như việc sử dụng kinh doanh trong thế giới thực và các trường hợp sử dụng thực tế của công nghệ tiên tiến này.

Bản sao kỹ thuật số Hướng dẫn đầy đủ

Digital Twin A Complete Guide đi kèm với các tài liệu học kỹ thuật số và một cuốn sách bìa mềm.

Bạn sẽ phát triển khả năng đặt câu hỏi và trả lời về công nghệ song sinh kỹ thuật số bằng cách nghiên cứu tài nguyên này. Cuối cùng, có phần tự đánh giá ở cuối sách.

Digital Twin: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu

Digital Twin: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu giúp bạn đánh giá xem bạn có cần công nghệ sẵn sàng cho tương lai này để giải quyết các vấn đề kinh doanh hay không. Ngoài ra, nó giúp bạn hiểu liệu bạn có cần đào tạo lực lượng lao động của mình với bản sao kỹ thuật số hay không.

Các mô-đun đánh giá khác nhau đặc biệt giúp các chuyên gia tư vấn, cố vấn, nhà quản lý, chuyên gia, v.v.

Digital Twin: Triết lý cho cuộc cách mạng kỹ thuật số mới

Bằng cách tham gia khóa học ảo về Digital Twin, bạn có thể hiểu được sự tồn tại, thực tế và sự phát triển trong tương lai của công nghệ Digital Twin.

Nội dung học tập kéo dài 33 phút này sẽ tập trung vào những nội dung sau:

• Giao thức sinh đôi kỹ thuật số mới
• BIM trong thời đại song sinh kỹ thuật số
• nguyên tắc Song Tử
• cuộc cách mạng kỹ thuật số

Khóa học gồm 5 video bài giảng.

Digital Twin: Tổng quan toàn diện

Khóa học tổng quan toàn diện về Digital Twin này là hoàn hảo để tìm hiểu các khái niệm và công nghệ song sinh kỹ thuật số ngay từ đầu. Trong 18 phần, bạn sẽ tìm thấy 46 bài giảng video mà bạn có thể xem bao nhiêu tùy thích cho đến khi bạn hiểu ý chính.

Khóa học sẽ đề cập đến Công nghiệp 4.0, triển khai song sinh kỹ thuật số, những thách thức, cơ hội nghề nghiệp, v.v.

Từ cuối cùng

Cho đến nay, bạn đã học được các khái niệm cơ bản về cặp song sinh kỹ thuật số từ cấp độ nền tảng của nó. Bạn cũng đã khám phá ra một số tài nguyên học tập và đọc có thể hỗ trợ bạn trong hành trình làm chủ công nghệ song sinh kỹ thuật số cho doanh nghiệp, đại lý hoặc với tư cách là một chuyên gia.

Tiếp theo, hãy xem các công cụ mô phỏng tấn công mạng tốt nhất.