Bản sao kỹ thuật số là biểu diễn ảo của một đối tượng hoặc hệ thống trải dài trong suốt vòng đời của nó, được cập nhật từ dữ liệu thời gian thực và sử dụng mô phỏng, máy học và lý luận để hỗ trợ ra quyết định.

Điều này đơn giản có nghĩa là tạo ra một mô hình ảo cực kỳ phức tạp, là bản sao chính xác  (hoặc bản sao đôi) của một vật thể thực tế. "Vật thể" đó có thể là ô tô, tòa nhà, cầu, hoặc động cơ phản lực. Các cảm biến được kết nối trên tài sản thực tế sẽ thu thập dữ liệu có thể được ánh xạ lên mô hình ảo. Bất kỳ ai nhìn vào bản sao kỹ thuật số giờ đây đều có thể thấy thông tin quan trọng về cách vật thể thực tế đó hoạt động ngoài đời thực.

Bản sao kỹ thuật số cho phép chúng ta hiểu hiện tại và dự đoán tương lai

Điều này có nghĩa là bản sao kỹ thuật số là một công cụ quan trọng giúp các kỹ sư và nhà điều hành hiểu không chỉ hiệu suất của sản phẩm mà còn cả hiệu suất của chúng trong tương lai. Việc phân tích dữ liệu từ các cảm biến được kết nối, kết hợp với các nguồn thông tin khác, cho phép chúng tôi đưa ra những dự đoán này.

Với thông tin này, các tổ chức có thể học hỏi nhiều hơn, nhanh hơn. Họ cũng có thể phá vỡ những ranh giới cũ xung quanh đổi mới sản phẩm, vòng đời phức tạp và tạo ra giá trị.

Bản sao kỹ thuật số giúp các nhà sản xuất và kỹ sư thực hiện được nhiều việc như:

• Hình dung các sản phẩm đang được sử dụng bởi người dùng thực tế theo thời gian thực
• Xây dựng chuỗi kỹ thuật số, kết nối các hệ thống khác nhau và thúc đẩy khả năng truy xuất nguồn gốc
• Tinh chỉnh các giả định bằng phân tích dự đoán
• Khắc phục sự cố thiết bị ở xa
• Quản lý sự phức tạp và liên kết trong hệ thống của hệ thống

Chúng ta hãy cùng xem xét một số điều này chi tiết hơn.

Các trường hợp sử dụng bản sao kỹ thuật số: quan điểm của một kỹ sư

Hãy cùng xem xét một ví dụ về bản sao kỹ thuật số đang hoạt động. Và vì người dùng chính của bản sao kỹ thuật số là các kỹ sư, chúng ta hãy cùng xem xét góc nhìn của họ.

Công việc của một kỹ sư là thiết kế và thử nghiệm các sản phẩm - dù là ô tô, động cơ phản lực, đường hầm hay đồ gia dụng - với tầm nhìn toàn bộ vòng đời của chúng. Nói cách khác, họ cần đảm bảo rằng sản phẩm họ thiết kế phù hợp với mục đích sử dụng, có khả năng chống chịu hao mòn và phản ứng tốt với môi trường sử dụng.

Tạo ra các kịch bản thực tế, ảo

Ví dụ, một kỹ sư thử nghiệm hệ thống phanh ô tô sẽ chạy mô phỏng máy tính để hiểu hệ thống hoạt động như thế nào trong các tình huống thực tế khác nhau. Phương pháp này có ưu điểm là nhanh hơn và rẻ hơn nhiều so với việc chế tạo nhiều xe thật để thử nghiệm. Tuy nhiên, vẫn còn một số thiếu sót.

Thứ nhất, các mô phỏng máy tính như mô tả ở trên bị giới hạn trong các sự kiện và môi trường thực tế hiện tại. Chúng không thể dự đoán được chiếc xe sẽ phản ứng như thế nào với các tình huống tương lai và hoàn cảnh thay đổi. Thứ hai, hệ thống phanh hiện đại không chỉ đơn thuần là cơ khí và điện. Chúng còn bao gồm hàng triệu dòng mã.

Đây chính là lúc bản sao kỹ thuật số và IoT phát huy tác dụng. Bản sao kỹ thuật số sử dụng dữ liệu từ các cảm biến được kết nối để ghi lại câu chuyện về một tài sản trong suốt vòng đời của nó, từ thử nghiệm đến ứng dụng thực tế. Với dữ liệu IoT, chúng ta có thể đo lường các chỉ số cụ thể về tình trạng và hiệu suất của tài sản, chẳng hạn như nhiệt độ và độ ẩm. Bằng cách kết hợp dữ liệu này vào mô hình ảo, hay bản sao kỹ thuật số, các kỹ sư có thể nắm bắt toàn diện hiệu suất của xe thông qua phản hồi theo thời gian thực từ chính chiếc xe.

Giá trị của bản sao kỹ thuật số: hiểu rõ hiệu suất sản phẩm

Bản sao kỹ thuật số mang đến cho doanh nghiệp cái nhìn chưa từng có về hiệu suất sản phẩm. Bản sao kỹ thuật số có thể giúp xác định các lỗi tiềm ẩn, khắc phục sự cố từ xa và cuối cùng là cải thiện sự hài lòng của khách hàng. Nó cũng giúp tạo sự khác biệt cho sản phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm và các dịch vụ bổ sung.

Nếu bạn có thể thấy khách hàng sử dụng sản phẩm của mình như thế nào sau khi mua, bạn có thể thu thập được rất nhiều thông tin chi tiết. Điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng dữ liệu để (nếu cần thiết) loại bỏ an toàn các sản phẩm, chức năng hoặc thành phần không mong muốn, giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc.

Kiểm soát trực quan hóa từ xa chưa từng có

Bản sao kỹ thuật số còn có những lợi thế khác. Một trong những lợi thế chính là nó cung cấp cho các kỹ sư và nhà điều hành cái nhìn chi tiết, phức tạp về một tài sản vật lý có thể ở rất xa. Với bản sao kỹ thuật số, kỹ sư và tài sản không cần phải ở cùng một phòng, hay thậm chí cùng một quốc gia.

Ví dụ, hãy tưởng tượng một kỹ sư cơ khí ở Seattle sử dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số để chẩn đoán động cơ phản lực đặt trong nhà chứa máy bay tại sân bay O'Hare. Hoặc các kỹ sư hình dung toàn bộ chiều dài của Đường hầm eo biển Manche từ Calais. Hàng ngàn cảm biến với hàng chục phương thức, như hình ảnh, âm thanh, độ rung, độ cao, v.v., cho phép một kỹ sư có thể "sao chép" một vật thể từ hầu hết mọi nơi trên thế giới. Điều này đồng nghĩa với việc khả năng trực quan hóa và kiểm soát hình ảnh chưa từng có.