Bản sao số (digital twin) là gì và vai trò của nó trong ngành sản xuất

Digital twin là một bản sao kỹ thuật số của một vật thể thực tế, được tạo ra từ các luồng dữ liệu thu thập được từ các cảm biến gắn trong vật thể đó. Như vậy, bản sao số là hình ảnh phản chiếu song song của vật thể theo thời gian thực. Trong một số trường hợp, một bản sao số thể hiện cả tình trạng hiện tại và quá khứ của vật thể.

Digital twin ngày càng có vai trò quan trọng trong ngành sản xuất. Nó hỗ trợ sự tương tác giữa con người và máy móc, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt những gì đang diễn ra, chia sẻ thông tin với các người dùng khác và thúc đẩy sự cộng tác.

Tầm quan trọng của thông tin trực quan trong sản xuất

Con người dựa vào các giác quan, đặc biệt là thị giác, để thu nhận thông tin và đưa ra quyết định. Các thông tin dưới dạng hình ảnh được xem là hiệu quả nhất, giúp con người đưa ra các quyết định trong cuộc sống hàng ngày, như nhận biết thực phẩm nào ăn được, nhận diện người quen, hay lưu thông an toàn trên đường.

Thông tin hình ảnh cũng có vai trò tương tự trong quản lý sản xuất. Đó là lí do vì sao trong những nhà máy trước đây, phòng quản lý thường được đặt trên cao và lắp kính để có góc nhìn toàn cảnh nhà xưởng. Nó giúp nhà quản lý có thể phát hiện sớm các vấn đề như hết nguyên vật liệu, máy móc ngừng hoạt động, hay nghẽn cổ chai.

Song trong những thập niên gần đây, mức độ phức tạp trong ngành sản xuất đã tăng với cấp số nhân khi mà các nhà sản xuất ngày càng ứng dụng nhiều công nghệ hơn để tạo sự khác biệt với các đối thủ toàn cầu.

Sự khác biệt giữa các sản phẩm khó có thể được nhận biết nếu chỉ nhìn bằng mắt. Việc quan sát dây chuyền sản xuất cũng là chưa đủ để quản lý các thành phẩm có hàm lượng công nghệ cao hay các đơn hàng thiết kế theo yêu cầu (Engineer-to-Order). Đó là lí do vì sao bản sao kỹ thuật số có vai trò quan trọng trong ngành sản xuất hiện đại.

Ứng dụng và lợi ích của bản sao kỹ thuật số trong ngành sản xuất

Công nghệ bản sao kỹ thuật số giúp đáp ứng các nhu cầu của nhà sản xuất trong việc giám sát và theo dõi những gì đang diễn ra trong phân xưởng ở một mức độ rất chi tiết. Bản sao số giúp:

• Cung cấp cho nhà quản lý dữ liệu theo thời gian thực trên một giao diện trực quan, thể hiện bản sao thực tế của máy móc, thiết bị. Bao gồm dữ liệu từ các cảm biến có thể theo dõi, lưu trữ và truyền tải các trạng thái hoạt động của thiết bị, như nhiệt độ, độ rung v.v…
• Tăng hiệu quả quản lý dữ liệu bằng cách loại bỏ những thông tin không quan trọng và xử lý những thông tin cơ bản để những công nhân ở phân xưởng có thể hiểu được.
• Tạo ra một chuẩn mực của trạng thái vận hành tối ưu, để từ đó xác định các vấn đề trong tương lai. Tiềm năng của ứng dụng này là rất lớn. Ví dụ như nó có thể dự đoán được khi nào thiết bị có thể gặp vấn đề, và từ đó cho phép can thiệp sớm.

Một lợi ích khác của bản sao số là khả năng thúc đẩy cộng tác (collaboration). Khi dữ liệu được thể hiện dưới định dạng dễ hiểu, như đồ thị, biểu đồ, thì nhiều cá nhân, kể cả từ nhiều địa điểm khác nhau, có thể cùng giám sát, theo dõi tình trạng vận hành. Không còn tình trạng thông tin bị phân mảnh hay lạc hậu.

Đọc thêm: 9 bước chuyển đổi số (Digital Transformation) trong ngành sản xuất

Công nghệ bản sao kỹ thuật số đem lại lợi ích cho mọi bộ phận, từ quản lý phân xưởng, quản lý sản xuất, kỹ sư, cho đến quản lý chuỗi cung ứng, chuyên gia dữ liệu. Kết quả cuối cùng là quá trình thiết kế sản phẩm nhanh hơn, sản phẩm có nhiều cải tiến hơn, và được đưa ra thị trường sớm hơn.