Apa itu kembaran digital?

Objek yang dipelajari—misalnya, turbin angin—dilengkapi dengan berbagai sensor yang terkait dengan area fungsi yang vital. Sensor ini menghasilkan data tentang berbagai aspek kinerja objek fisik, seperti output energi, suhu, kondisi cuaca, dan banyak lagi. Sistem pemrosesan menerima informasi ini dan secara aktif menerapkannya pada salinan digital.

Setelah diberikan data yang relevan, model digital dapat digunakan untuk melakukan berbagai simulasi, menganalisis masalah kinerja, dan menciptakan peningkatan potensial. Tujuan utamanya adalah untuk memperoleh pengetahuan berharga yang dapat digunakan untuk meningkatkan entitas fisik asli.

Meskipun simulasi dan kembaran digital sama-sama menggunakan model digital untuk mereplikasi berbagai proses sistem, kembaran digital sebenarnya adalah lingkungan virtual, yang membuatnya jauh lebih kompleks untuk dipelajari. Perbedaan antara kembaran digital dan simulasi sebagian besar adalah masalah skala: Sementara simulasi biasanya mempelajari satu proses tertentu, kembaran digital dapat menjalankan sejumlah simulasi yang berguna untuk mempelajari berbagai proses.

Perbedaannya tidak berakhir di situ. Misalnya, simulasi biasanya tidak mendapat manfaat dari memiliki data real-time. Namun, kembaran digital didesain di sekitar aliran informasi dua arah yang terjadi ketika sensor objek memberikan data yang relevan ke prosesor sistem dan kemudian terjadi lagi ketika wawasan yang dibuat oleh prosesor dibagikan kembali ke objek sumber asli.

Dengan memiliki data yang lebih baik dan terus diperbarui terkait dengan berbagai bidang, dikombinasikan dengan daya komputasi tambahan yang menyertai lingkungan virtual, kembaran digital dapat mempelajari lebih banyak masalah dari lebih banyak sudut pandang dibandingkan simulasi standar, dengan potensi akhir yang lebih besar untuk meningkatkan produk dan proses.

Ada berbagai jenis kembaran digital yang tergantung pada tingkat perbesaran produk. Perbedaan terbesar antara kembaran ini adalah area aplikasinya. Adalah umum untuk memiliki berbagai jenis kembaran digital yang berdampingan di dalam suatu sistem atau proses. Mari kita lihat jenis-jenis kembaran digital untuk mempelajari perbedaan dan cara mereka diterapkan.

Ide teknologi kembaran digital pertama kali disuarakan pada tahun 1991, dengan publikasi Mirror Worlds, oleh David Gelernter. Namun, Dr. Michael Grieves (saat itu di fakultas di University of Michigan) dikreditkan dengan pertama kali menerapkan konsep kembaran digital ke manufaktur pada tahun 2002 dan secara resmi mengumumkan konsep perangkat lunak kembaran digital. Akhirnya, John Vickers dari NASA memperkenalkan istilah baru—"kembaran digital"—pada tahun 2010.

Namun, ide inti dari penggunaan kembaran digital sebagai sarana untuk mempelajari objek fisik sebenarnya sudah bisa ditemukan lebih awal. Faktanya, dapat dikatakan bahwa NASA memelopori penggunaan teknologi kembaran digital selama misi eksplorasi ruang angkasa pada tahun 1960-an, ketika setiap pesawat ruang angkasa yang berlayar direplikasi secara persis dalam versi di bumi yang digunakan untuk tujuan studi dan simulasi oleh personel NASA yang bertugas sebagai kru penerbangan.

Penggunaan kembaran digital memungkinkan penelitian dan desain produk yang lebih efektif, dengan banyak data yang dibuat tentang kemungkinan hasil kinerja. Informasi tersebut dapat menghasilkan insight yang membantu perusahaan membuat penyempurnaan produk yang dibutuhkan sebelum memulai produksi

Bahkan setelah produk baru mulai diproduksi, kembaran digital dapat membantu mencerminkan dan memantau sistem produksi, dengan tujuan untuk mencapai dan mempertahankan efisiensi puncak di seluruh proses manufaktur.

Kembaran digital bahkan dapat membantu produsen memutuskan apa yang harus dilakukan dengan produk yang mencapai akhir siklus hidup produk mereka dan perlu menerima pemrosesan akhir, melalui daur ulang atau tindakan lainnya. Dengan menggunakan kembaran digital, mereka dapat menentukan bahan produk mana yang dapat dipanen.

Meskipun kembaran digital sangat berharga karena apa yang mereka tawarkan, penggunaannya tidak dijamin untuk setiap produsen atau setiap produk yang dibuat. Tidak setiap objek cukup kompleks untuk membutuhkan aliran data sensor yang intens dan teratur yang dibutuhkan kembaran digital. Juga tidak layak dari sudut pandang keuangan untuk menginvestasikan sumber daya yang signifikan dalam penciptaan kembaran digital. (Perlu diingat bahwa kembaran digital adalah replika yang sama persis dari objek fisik, yang dapat menyebabkan pembuatannya mahal.)

Sebaliknya, banyak jenis proyek yang secara khusus mendapatkan keuntungan dari penggunaan model digital:

• Proyek fisik besar: Bangunan, jembatan, dan struktur kompleks lainnya terikat oleh aturan teknik yang ketat. 
• Proyek-proyek yang kompleks secara mekanis: Turbin jet, mobil, dan pesawat terbang. Kembaran digital dapat membantu meningkatkan efisiensi dalam mesin yang rumit dan mesin raksasa.
• Peralatan daya: Ini termasuk mekanisme untuk menghasilkan daya dan mentransmisikannya.
• Proyek manufaktur: Kembaran digital unggul dalam membantu merampingkan efisiensi proses, seperti yang akan Anda temukan di lingkungan industri dengan sistem mesin yang berfungsi bersama.

Oleh karena itu, industri yang mencapai kesuksesan paling luar biasa dengan kembaran digital adalah industri yang terlibat dengan produk atau proyek berskala besar:

• Rekayasa (sistem)
• Manufaktur mobil
• Produksi pesawat terbang
• Desain gerbong kereta
• Konstruksi bangunan
• Manufaktur
• Utilitas listrik

Pasar kembaran digital yang berkembang pesat menunjukkan bahwa meskipun kembaran digital sudah digunakan di banyak industri, permintaan untuk kembaran digital akan terus meningkat untuk beberapa waktu. Pada tahun 2022, pasar kembaran digital global diproyeksikan mencapai USD 73,5 miliar pada tahun 2027.¹

Penggunaan kembaran digital end-to-end memungkinkan pemilik dan operator mengurangi waktu henti peralatan sambil meningkatkan produksi. Temukan solusi Manajemen Siklus Hidup Layanan yang dibuat oleh IBM dan Siemens.

Kembaran digital sudah banyak digunakan dalam aplikasi berikut:

Perubahan mendasar pada model operasi yang ada sedang terjadi. Penemuan kembali digital terjadi di industri padat aset yang mengubah model operasi dengan cara yang disruptif, yang membutuhkan tampilan fisik plus digital yang terintegrasi dari aset, peralatan, fasilitas, dan proses. Kembaran digital adalah bagian penting dari penataan kembali itu.

Masa depan kembaran digital hampir tidak terbatas karena makin banyak kekuatan kognitif yang terus dikhususkan untuk penggunaannya. Jadi, kembaran digital terus mempelajari keterampilan dan kemampuan baru, yang berarti mereka dapat terus menghasilkan insight yang diperlukan untuk membuat produk lebih baik dan proses lebih efisien.

Dalam artikel ini tentang mengubah operasi aset dengan kembaran digital, pelajari bagaimana perubahan berdampak pada industri Anda.