Merevolusi Industrial IoT Melalui Integrasi Digital Twin
Industrial Internet of Things (IIoT) menggunakan sensor dan aktuator cerdas yang memantau, mengumpulkan, menganalisis dan membagikan data. IIoT bersama dengan Industri 4.0 telah meningkatkan penggunaan mesin pintas yang menggunakan sensor untuk mengotomatisasi proses dan meningkatkan efisiensi dengan mengurangi intervensi manusia. Jumlah data yang besar yang dihasilkan oleh sensor ini digunakan untuk mendapatkan wawasan penting tentang proses industri. Berbagai model AI/ML dilatih pada data ini dan output dari model ini dalam bentuk peningkatan dan perubahan yang dapat dilakukan pada sistem untuk meningkatkan efisiensi. Implementasi peningkatan dan perubahan ini ke dalam sistem aktual melibatkan risiko kegagalan atau kerusakan pada sistem dan proses yang penting bagi misi. Kegagalan sistem yang penting bagi misi dapat menyebabkan banyak kerusakan baik pada industri maupun masyarakat umum. Juga, layanan penting seperti sistem transmisi tidak dapat langsung ditingkatkan atau diubah tanpa memastikan bahwa perubahan tidak akan menyebabkan sistem runtuh. Inilah tempat Digital Twin membantu industri menerapkan perubahan ini dengan cara yang lebih aman dan lebih efisien.
Digital Twin dapat dipahami sebagai proxy untuk sistem fisik di dunia digital. Ini adalah replika digital dari aset yang dimiliki oleh suatu industri. Tautan yang menghubungkan atribut fisik ke atribut digital disebut digital thread. Data yang dikumpulkan dari berbagai sensor dan aktuator dalam setup industri digunakan untuk membangun replika digital, yang memberikan akses pengguna ke struktur, konteks, dan perilaku aset fisik. Kondisi masa lalu dan masa kini sistem dapat diamati dan berdasarkannya, perilaku masa depan dapat diprediksi jika peningkatan atau perubahan dilakukan padanya. Ini tidak hanya menghemat waktu dan uang tetapi juga mencegah kerusakan pada sistem aktual. Digital twins memungkinkan perbaikan proses berkelanjutan, perbaikan desain, operasi yang efisien, pemeliharaan prediktif, dan kondisional state mesin.
Bagaimana Digital Twin Mengubah Industri
Industri 4.0 adalah tentang otomasi dan digitalisasi melalui pengumpulan, pemrosesan, dan manajemen data yang lebih cepat. Edge sensors sedang mengganti teknologi sensor konvensional untuk memfasilitasi pemrosesan yang lebih cepat dan berbagi data yang lebih cepat. Teknologi seperti 5G perlahan meningkatkan kecepatan transfer data dan konektivitas di antara berbagai node. Integrasi teknologi semacam ini masih memiliki tantangan yang berbeda seperti biaya investasi tinggi, kompatibilitas sensor, keamanan data, dan skalabilitas. Tantangan ini membuat sulit bagi pemilik bisnis untuk menginvestasikan sejumlah uang yang besar dalam digitalisasi.
Sebagian besar kekurangan di atas teratasi oleh teknologi Digital Twin. Setup fisik yang ada diubah menjadi bentuk digital yang terhubung ke mesin dunia nyata melalui digital thread. Dengan bantuan model AI/ML, kerja lengkap mesin dapat dipetakan ke dalam bentuk digital dengan mengambil data dari sensor, statistik masa lalu, dan data open-sourced. Proxy mesin ini digunakan untuk memprediksi bagaimana mesin aktual akan bereaksi ketika perubahan dilakukan padanya. Oleh karena itu, untuk mengintegrasikan teknologi baru seperti edge sensors dan kompatibilitas 5G, eksperimen dilakukan di dunia virtual dan hanya solusi terbaik yang diimplementasikan di dunia nyata. Proses lengkap ini menghemat waktu dan biaya dan juga menciptakan salinan digital mesin yang dapat digunakan lebih lanjut untuk digitalisasi.
Digital twins sedang digunakan di berbagai industri, termasuk manufaktur, energi, transportasi, dan konstruksi. Berbagai produsen dan penyedia layanan melibatkan digital-twin untuk membangun proxy dari mesin pesawat, lokomotif, platform offshore, dan turbin angin. Perusahaan di sektor ini berinvestasi dalam digital twins untuk mengoptimalkan operasi dan pemeliharaan produk ini.
Digital Twins memberikan nilai luar biasa bagi industri di tiga area kunci. Yang pertama adalah untuk mendorong perbaikan ke dalam proses manufaktur. Dari prototyping dan desain hingga manufaktur fisik produk, perusahaan dapat terus memantau output aktual dan diharapkan dan melakukan perubahan untuk membuat produk yang hampir sempurna. Operasi manufaktur dapat dioptimalkan dengan memprediksi kegagalan garis dan mengambil langkah yang diperlukan untuk mencapai target yang diinginkan.
Area kedua adalah pemeliharaan mencegah di mana digital twin dapat digunakan untuk menganalisis data masa lalu dan mengambil masukan real-time dari sistem aktual untuk memprediksi kegagalan dan menyarankan pemeliharaan mencegah untuk mencegah kegagalan. Teknisi dapat menganalisis secara jarak jauh dan melakukan penyesuaian mencegah dan ketika penyesuaian fisik diperlukan, teknisi dapat menganalisis secara jarak jauh dan memesan bagian sebelumnya untuk menghemat waktu.
Area ketiga adalah mengembangkan produk baru dan memasuki pasar baru berdasarkan penggunaan produk dan layanan yang ada oleh pelanggan. Digital twins membantu memberikan wawasan tentang bagaimana produk digunakan oleh pelanggan dan apa perubahan yang dapat atau harus dilakukan dalam desain dan manufaktur produk baru untuk meningkatkan penetrasi pasar, menangkap pasar baru dan meningkatkan kepuasan pelanggan. Ini dapat secara signifikan mengurangi jumlah yang dihabiskan perusahaan untuk riset pasar dan umpan balik pelanggan.
Apa yang Menunggu Digital Twin dan IoT
Digital twinning mesin pesawat atau mesin kompleks dari unit manufaktur bukanlah akhir tapi hanya awal dari revolusi yang akan dibawa teknologi ini. Kemajuan dalam Edge computing dan perangkat edge canggih sedang diterapkan di industri yang terhubung oleh sistem jaringan canggih seperti private 5G dapat membuat interkoneksi digital twins mungkin. Hasilnya akan menjadi rantai lengkap peralatan yang terhubung yang membuat digital factory.
Misalnya, Singapura telah menciptakan digital twin lengkap dari kota untuk melacak lalu lintas, polusi, iklim, dan tata kota sehingga manajer kota dapat menguji opsi aksesibilitas, melihat dampak potensi konstruksi baru, mengelola respons darurat, dan memantau kesehatan kota. Sementara itu, dokter sedang membuat Digital Twin spesifik pasien paru-paru untuk membantu membuat keputusan tentang penggunaan ventilator saat merawat pasien COVID-19.
Sementara masih merupakan teknologi yang berkembang, tidak ada ragu bahwa Digital twins adalah masa depan. Mereka memiliki aplikasi yang tak terhitung di departemen operasi, pemeliharaan, keuangan, penjualan, dan pemasaran untuk mengakses sumber data dunia nyata yang terpadu untuk memprediksi pemeliharaan, meningkatkan desain, memahami penggunaan, dan menyesuaikan harga.
