Digital Twins: Menggabungkan Dunia Digital dan Fisik dalam Teknologi

Apa itu Teknologi Digital Twin?

Digital twin adalah konsep yang melibatkan pembuatan model virtual yang mereplikasi objek fisik secara menyeluruh. Model ini mencakup semua aspek dari siklus hidup objek, mulai dari perancangan dan konstruksi hingga penggunaan dan pemeliharaan. Digital twin menggunakan data real-time yang dikumpulkan dari sensor-sensor pada objek fisik untuk memantau dan mensimulasikan perilaku objek tersebut di dunia virtual. 

Dengan adanya digital twin, kita dapat mengamati dan menganalisis kinerja objek fisik secara lebih mendalam. Kita dapat melihat bagaimana objek beroperasi dalam situasi yang berbeda, memprediksi potensi masalah atau kegagalan, serta membuat perubahan dan penyesuaian yang diperlukan sebelum dilakukan implementasi di dunia nyata.

Masa depan teknologi digital twin sangat menjanjikan. Dengan kemajuan teknologi seperti Internet of Things (IoT), Artificial Intelligence (AI), dan analitik data, digital twin akan semakin canggih dan dapat memberikan wawasan yang lebih dalam tentang objek fisik. Diharapkan bahwa di masa depan, digital twin akan menjadi alat yang tak terpisahkan dalam pengembangan dan pengelolaan objek-objek fisik di berbagai sektor, membantu meningkatkan efisiensi, mengurangi biaya operasional, dan memungkinkan pengambilan keputusan yang lebih baik berdasarkan data yang akurat.
 

Apa manfaat dari digital twin?

Digital twin menawarkan banyak manfaat bagi penggunanya. Berikut beberapa di antaranya: 

Peningkatan kinerja: Informasi dan wawasan real-time yang diberikan oleh digital twin memungkinkan Anda mengoptimalkan kinerja peralatan, pabrik, atau fasilitas Anda. Masalah dapat ditangani segera saat terjadi, memastikan sistem berfungsi dengan optimal dan mengurangi waktu henti produksi.

Kemampuan prediktif: Digital twin dapat memberikan gambaran visual dan digital lengkap tentang pabrik produksi, gedung komersial, atau fasilitas lainnya, bahkan jika terdiri dari ribuan peralatan. Sensor pintar memantau output setiap komponen, mengidentifikasi masalah atau kerusakan saat terjadi. Anda dapat mengambil tindakan segera begitu tanda-tanda masalah muncul, daripada menunggu hingga peralatan benar-benar rusak.

Monitoring jarak jauh: Sifat virtual dari digital twin memungkinkan Anda memantau dan mengendalikan fasilitas secara jarak jauh. Monitoring jarak jauh juga berarti lebih sedikit orang yang harus memeriksa peralatan industri yang berpotensi berbahaya.

Mempercepat waktu produksi: Anda dapat mempercepat waktu produksi produk dan fasilitas sebelum mereka benar-benar ada dengan membangun replika digital. Dengan menjalankan skenario, Anda dapat melihat bagaimana produk atau fasilitas Anda bereaksi terhadap kegagalan dan membuat perubahan yang diperlukan sebelum produksi sebenarnya dilakukan.

Industri apa saja yang menggunakan teknologi digital twin?

Beberapa industri semakin menggunakan digital twin untuk membangun representasi virtual dari sistem dunia nyata mereka. Beberapa di antaranya meliputi: 

Sektor kesehatan

Digital twin dalam sektor kesehatan merupakan contoh yang baik dari penggunaan teknologi ini dalam lingkungan organisasi. Dengan melakukan kloning digital rumah sakit, administrator rumah sakit, dokter, dan perawat dapat memperoleh informasi real-time berharga tentang kesehatan pasien dan alur kerja. Dengan menggunakan sensor untuk memantau pasien serta mengkoordinasikan tim dan staf, digital twin memberikan cara yang lebih baik untuk menganalisis proses dan memberi peringatan kepada orang yang tepat pada waktu yang tepat ketika tindakan segera diperlukan. Sebagai hasilnya, waktu tunggu di ruang gawat darurat dapat dikurangi dan alur pasien dapat ditingkatkan, mengurangi biaya operasional dan meningkatkan pengalaman pasien.

Aerospace

NASA adalah salah satu organisasi yang pertama kali menggunakan digital twin. Mereka mulai menggunakan teknologi ini untuk mempelajari cara mengoperasikan, memelihara, dan memperbaiki sistem secara jarak jauh. Saat ini NASA menggunakan digital twin untuk menganalisis data, memantau sistem, mencegah masalah selama penerbangan, dan banyak lagi. Dan tentu saja, hal ini dapat diperluas ke industri lain yang menggunakan aset transportasi, seperti aeronautika.

Industri manufaktur 

Digital twin dalam industri manufaktur dapat membantu mencegah kegagalan mesin, menghemat energi, dan mengurangi emisi polutan. Mereka juga digunakan untuk mengoptimalkan rantai pasokan dan meningkatkan operasi distribusi. Kami akan memberi Anda informasi lebih lanjut tentang ini dan penggunaan kasus lainnya dalam sumber daya ini.

Sektor energi

Teknologi digital twin memiliki potensi besar dalam sektor energi, khususnya dalam industri minyak dan gas. Dengan menggunakan digital twin, jumlah data yang besar dan kompleks yang dihasilkan dalam sektor minyak dapat dianalisis secara efisien. Salah satu contoh penggunaan digital twin dalam sektor energi adalah pada pemboran sumur minyak. Dengan informasi yang diperoleh dari digital twin, perusahaan dapat mengoptimalkan upaya pengeboran, mengidentifikasi potensi masalah atau risiko, dan mengambil tindakan pencegahan yang diperlukan. Dengan demikian, penggunaan teknologi digital twin dalam sektor energi dapat membantu meningkatkan efisiensi operasional, mengurangi biaya, dan mengoptimalkan produksi minyak dan gas dalam jangka panjang.

Kota pintar (smart cities)

Beberapa inisiatif kota pintar menggunakan teknologi digital twin. Aplikasinya termasuk pengendalian lalu lintas, perencanaan perkotaan, serta perencanaan dan pengendalian menara jaringan seluler dan panel surya.

Industri otomotif

Teknologi digital twin digunakan untuk mengumpulkan dan menganalisis data penting dari kendaraan untuk mengevaluasi kondisinya secara real-time dan mengidentifikasi kemungkinan kerusakan seperti tekanan ban atau kadar minyak.

Apa jenis-jenis digital twin yang ada?

Ada beberapa jenis digital twin yang berbeda, yang sering berjalan secara paralel dalam sistem yang sama. Meskipun beberapa digital twin hanya mereplikasi bagian-bagian tertentu dari suatu objek, mereka semua penting dalam memberikan representasi virtual. Jenis-jenis digital twin yang paling umum meliputi: 

Komponen digital twin: Komponen digital twin adalah representasi digital dari satu bagian tunggal dari suatu sistem keseluruhan. Ini adalah bagian penting dari operasional suatu aset, misalnya sebuah motor dalam turbin angin. 

Aset digital twin: Dalam terminologi digital twin, aset adalah dua atau lebih komponen yang bekerja bersama sebagai bagian dari sistem yang lebih komprehensif. Aset digital twin secara virtual mewakili bagaimana komponen-komponen berinteraksi dan menghasilkan data kinerja yang dapat Anda analisis untuk membuat keputusan yang terinformasi.

Sistem digital twin: Tingkat abstraksi yang lebih tinggi dari aset digital twin adalah sistem digital twin, atau unit twin. Sistem digital twin menunjukkan bagaimana berbagai aset bekerja bersama sebagai bagian dari sistem yang lebih besar. Keterlihatan yang ditawarkan oleh teknologi sistem twin memungkinkan Anda membuat keputusan tentang peningkatan atau efisiensi kinerja.

Proses digital twin: Proses digital twin menunjukkan lingkungan digital dari sebuah objek keseluruhan dan memberikan wawasan tentang bagaimana berbagai komponen, aset, dan unit bekerja bersama. Sebagai contoh, sebuah proses digital twin dapat mereproduksi secara digital bagaimana fasilitas manufaktur Anda secara keseluruhan beroperasi dengan menggabungkan semua komponen di dalamnya.
 

Bagaimana cara kerja digital twin?

Digital twin bekerja dengan mereplikasi secara digital aset fisik dalam lingkungan virtual, termasuk fungsionalitas, fitur, dan perilakanya. Representasi digital real-time dari aset dibuat dengan menggunakan sensor pintar yang mengumpulkan data dari produk tersebut. Anda dapat menggunakan representasi ini sepanjang siklus hidup aset, mulai dari pengujian produk awal hingga operasional di dunia nyata dan pemensiunan.

Digital twin menggunakan beberapa teknologi untuk menyediakan model digital suatu aset. Teknologi ini meliputi: 

Internet of Things (IoT): Internet of Things merujuk pada jaringan kolektif perangkat terhubung dan teknologi yang memfasilitasi komunikasi antara perangkat dengan cloud serta antara perangkat itu sendiri. Dengan adanya chip komputer yang murah dan telekomunikasi berkecepatan tinggi, saat ini kita memiliki miliaran perangkat yang terhubung ke internet. Digital twin mengandalkan data sensor IoT untuk mentransmisikan informasi dari objek dunia nyata ke objek dunia digital. Data masuk ke dalam platform perangkat lunak atau dasbor tempat Anda dapat melihat pembaruan data secara real-time.

Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI): Kecerdasan buatan adalah bidang ilmu komputer yang didedikasikan untuk menyelesaikan masalah kognitif yang umumnya terkait dengan kecerdasan manusia, seperti pembelajaran, pemecahan masalah, dan pengenalan pola. Machine learning (ML) adalah teknik kecerdasan buatan yang mengembangkan model statistik dan algoritma agar sistem komputer dapat melakukan tugas tanpa instruksi eksplisit, mengandalkan pola dan inferensi. Teknologi digital twin menggunakan algoritma machine learning untuk memproses sejumlah besar data sensor dan mengidentifikasi pola data. Kecerdasan buatan dan machine learning (AI/ML) memberikan wawasan data tentang optimasi kinerja, pemeliharaan, emisi, dan efisiensi.
 

Digital twin dibandingkan dengan simulasi

Digital twin dan simulasi keduanya adalah simulasi berbasis model virtual, tetapi terdapat beberapa perbedaan kunci. Simulasi umumnya digunakan untuk perancangan dan dalam beberapa kasus, optimisasi offline. Desainer memasukkan perubahan ke dalam simulasi untuk melihat skenario apa yang akan terjadi. Digital twin, di sisi lain, merupakan lingkungan virtual yang kompleks yang dapat Anda interaksi dengan dan perbarui secara real-time. Skala dan aplikasinya lebih besar. 

Sebagai contoh, pertimbangkan simulasi mobil. Seorang pengemudi baru dapat mendapatkan pengalaman pelatihan yang mendalam, mempelajari operasi berbagai bagian mobil, dan menghadapi skenario dunia nyata yang berbeda saat mengemudi secara virtual. Namun, skenario tersebut tidak terkait dengan mobil fisik yang sebenarnya. Sebuah digital twin dari mobil terhubung ke kendaraan fisik dan mengetahui segala hal tentang mobil sebenarnya, seperti statistik kinerja penting, kondisi bagian tertentu, dan informasi sensor. Digital twin memungkinkan pemantauan real-time dan interaksi dengan kendaraan sebenarnya melalui representasi virtualnya.

Dengan kata lain, simulasi adalah alat yang berguna dalam merencanakan dan meramalkan perilaku suatu sistem, sedangkan digital twin adalah replika digital yang terhubung langsung dengan objek dunia nyata dan dapat memberikan wawasan real-time dan interaksi dengan aset tersebut.

Apa Masa depan teknologi digital twin?

Masa depan teknologi digital twin menawarkan peluang bisnis pada tingkat organisasi dalam lingkungan yang sudah ada. Sebagai contoh, mengimplementasikan teknologi digital twin di rumah sakit atau gedung komersial menawarkan potensi untuk menciptakan hasil yang bermanfaat tidak hanya bagi manajer gedung atau pemiliknya, tetapi juga bagi orang-orang di dalam gedung tersebut. Bagi perusahaan dan organisasi yang sudah menggunakan IoT, digital twin adalah langkah berikutnya dalam perjalanan digitalisasi. Mereka dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi, mengoptimalkan proses, mendeteksi masalah sebelum terjadi, dan berinovasi untuk masa depan.