Mengubah IoT Industri dengan Digital Twin Integration
Industrial Internet of Things (IIoT) menggunakan sensor dan aktuator cerdas yang memantau, mengumpulkan, menganalisis, dan berbagi data. IIoT bersama dengan Industri 4.0 telah meningkatkan penggunaan mesin pintar yang menggunakan sensor untuk mengotomatisasi proses dan meningkatkan efisiensi dengan mengurangi campur tangan manusia. Sejumlah besar data yang dihasilkan oleh sensor ini digunakan untuk mendapatkan wawasan penting tentang proses industri. Model berbasis AI/ML yang berbeda dilatih pada data ini dan output dari model ini berupa peningkatan dan perubahan yang dapat dilakukan pada sistem untuk meningkatkan efisiensi. Pelaksanaan upgrade dan perubahan ke dalam sistem yang sebenarnya melibatkan risiko kegagalan atau kerusakan pada sistem dan proses mission-critical. Kegagalan sistem mission-critical dapat menyebabkan banyak kerusakan baik bagi industri maupun masyarakat umum. Selain itu, layanan penting seperti sistem transmisi tidak dapat ditingkatkan atau diubah secara langsung tanpa memastikan bahwa perubahan tersebut tidak akan menyebabkan sistem runtuh. Di sinilah Digital Twin membantu industri menerapkan perubahan ini dengan cara yang lebih aman dan efisien.
Digital Twin dapat dipahami sebagai proxy untuk sistem fisik di dunia digital. Ini adalah replika digital dari aset yang dimiliki industri tertentu. Tautan yang menghubungkan atribut fisik dengan atribut digital disebut utas digital. Data yang dikumpulkan dari berbagai sensor dan aktuator dalam pengaturan industri digunakan untuk membuat replika digital, yang memberi pengguna akses ke struktur, konteks, dan perilaku aset fisik. Kondisi masa lalu dan sekarang dari sistem dapat diamati dan atas dasar itu, perilaku masa depan dapat diprediksi jika peningkatan atau perubahan dilakukan. Ini tidak hanya menghemat waktu dan uang tetapi juga mencegah kerusakan pada sistem yang sebenarnya. Kembar digital memungkinkan peningkatan proses berkelanjutan, peningkatan desain, operasi yang efisien, pemeliharaan prediktif, dan kondisi mesin yang bersyarat.
Bagaimana Digital Twin mengubah Industri
Industri 4.0 adalah tentang otomatisasi dan digitalisasi melalui pengumpulan, pemrosesan, dan pengelolaan data yang lebih cepat. Sensor tepi menggantikan teknologi sensor konvensional untuk memfasilitasi pemrosesan yang lebih cepat dan pembagian data yang lebih cepat. Teknologi seperti 5G secara perlahan meningkatkan kecepatan transfer data dan konektivitas antar node yang berbeda. Mengintegrasikan teknologi tersebut masih memiliki tantangan yang berbeda seperti biaya investasi yang tinggi, kompatibilitas sensor, keamanan data, dan skalabilitas. Tantangan-tantangan ini mempersulit pemilik bisnis untuk menginvestasikan sejumlah besar uang dalam digitalisasi.
Sebagian besar kekurangan di atas diselesaikan dengan teknologi Digital Twin. Pengaturan fisik yang ada diubah menjadi bentuk digital yang terhubung ke mesin dunia nyata melalui utas digital. Dengan bantuan model AI/ML, kerja lengkap mesin dapat dipetakan ke dalam bentuk digital dengan mengambil data dari sensor, statistik masa lalu, dan data sumber terbuka. Mesin proxy ini digunakan untuk memprediksi cara mesin yang sebenarnya akan merespons ketika perubahan dibuat padanya. Oleh karena itu, untuk mengintegrasikan teknologi baru seperti sensor tepi dan kompatibilitas 5G, eksperimen dilakukan di dunia maya dan hanya solusi terbaik yang diterapkan di dunia nyata. Proses lengkap menghemat waktu, dan biaya dan juga membuat salinan digital dari mesin yang selanjutnya dapat digunakan untuk digitalisasi.
Kembar digital sedang digunakan di berbagai industri, termasuk manufaktur, energi, transportasi, dan konstruksi. Produsen dan penyedia layanan yang berbeda melibatkan digital-twin untuk membangun proxy mesin pesawat, lokomotif, anjungan lepas pantai, dan turbin angin. Perusahaan di sektor ini berinvestasi dalam kembar digital untuk mengoptimalkan pengoperasian dan pemeliharaan produk ini.
Digital Twins menyediakan industri dengan nilai luar biasa di tiga bidang utama. Yang pertama adalah mendorong perbaikan ke dalam proses manufaktur. Mulai dari pembuatan prototipe dan perancangan hingga pembuatan produk secara fisik, perusahaan dapat terus memantau output aktual dan yang diharapkan dan membuat perubahan untuk membuat produk yang mendekati sempurna. Operasi manufaktur dapat dioptimalkan dengan memprediksi kegagalan jalur dan mengambil langkah-langkah yang diperlukan untuk mencapai target yang diperlukan.
Area kedua adalah pemeliharaan preventif di mana kembar digital dapat digunakan untuk menganalisis data masa lalu dan mengambil input real-time dari sistem aktual untuk memprediksi kegagalan dan menyarankan pemeliharaan preventif untuk mencegah kegagalan. Teknisi dapat menganalisis dan melakukan penyesuaian pencegahan dari jarak jauh dan ketika penyesuaian fisik diperlukan, teknisi dapat menganalisis dan memesan suku cadang dari jarak jauh sebelumnya untuk menghemat waktu.
Area ketiga adalah mengembangkan produk baru dan memasuki pasar baru berdasarkan penggunaan produk dan layanan yang ada oleh pelanggan. Kembar digital membantu memberikan wawasan tentang bagaimana produk digunakan oleh pelanggan dan perubahan apa yang dapat atau harus dibuat dalam desain dan manufaktur produk baru untuk meningkatkan penetrasi pasar, menangkap pasar yang lebih baru, dan meningkatkan kepuasan pelanggan. Ini dapat secara signifikan mengurangi jumlah yang dikeluarkan oleh perusahaan untuk riset pasar dan umpan balik pelanggan.
Apa yang ada di depan untuk kembaran digital dan IoT
Menggandakan secara digital mesin pesawat atau mesin kompleks dari unit manufaktur bukanlah akhir tetapi hanya awal dari revolusi yang akan dibawa oleh teknologi. Kemajuan dalam komputasi Edge dan perangkat edge yang kuat sedang digunakan di industri yang terhubung oleh sistem jaringan canggih seperti 5G pribadi dapat memungkinkan interkoneksi kembar digital. Hasilnya adalah rangkaian lengkap dari peralatan yang terhubung yang membuat pabrik digital.
Misalnya, Singapura telah menciptakan kembaran digital kota yang lengkap untuk melacak lalu lintas, polusi, iklim, dan tata letak kota sehingga pengelola kota dapat menguji opsi aksesibilitas, melihat potensi dampak konstruksi baru, mengelola respons darurat, dan memantau kesehatan kota. Sementara itu, dokter membuat Digital Twins of lung khusus pasien untuk membantu membuat keputusan tentang penggunaan ventilator saat merawat pasien COVID-19.
Meskipun masih merupakan teknologi baru, tidak ada keraguan bahwa kembar digital adalah masa depan. Mereka memiliki aplikasi tanpa akhir di seluruh departemen operasi, pemeliharaan, keuangan, penjualan, dan pemasaran untuk mengakses sumber data dunia nyata terpadu untuk memprediksi pemeliharaan, meningkatkan desain, memahami penggunaan, dan menyesuaikan harga.
