‘Digital Twin’ เทคโนโลยีจำลองโลกจริง ที่จะเปลี่ยนโลกอุตสาหกรรมยุคใหม่ !

ในโลกที่ทุกอย่างเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว องค์กรต่าง ๆ เผชิญกับความท้าทายในการวางแผน ควบคุม และปรับตัว ทั้งการบริหารทรัพยากร การผลิตที่ต้องแม่นยำ รวมถึงการแข่งขันที่รุนแรง การตัดสินใจจากข้อมูลที่ล่าช้าหรือไม่รอบด้านเพียงนิดเดียว อาจหมายถึงโอกาสที่สูญเปล่า หรือความเสียหายที่คาดไม่ถึง

ในสถานการณ์เช่นนี้ เทคโนโลยี Digital Twin ได้กลายมาเป็นตัวช่วยจำเป็นที่องค์กรชั้นนำทั่วโลกเริ่มนำมาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองของโลกจริงในโลกดิจิทัล เปิดโอกาสให้สามารถทดสอบ วางแผน และควบคุมทุกสิ่งอย่างแม่นยำ ก่อนที่จะเกิดขึ้นจริง

ทำความรู้จัก ‘Digital Twin’

Digital Twin หรือ “คู่แฝดดิจิทัล” คือแบบจำลองเสมือนจริงของวัตถุ กระบวนการ หรือสิ่งปลูกสร้างในโลกแห่งความเป็นจริง โดยเชื่อมโยงกับข้อมูลเรียลไทม์จากโลกจริง เพื่อใช้ในการออกแบบ ทดลอง วิเคราะห์ และควบคุมการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในโลกดิจิทัล อย่างในคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ควบคุม

กลไกของ Digital Twin มีลักษณะเป็นซอฟต์แวร์แบบจำลองวัตถุทางกายภาพ โดยคู่เสมือนที่ถูกสร้างขึ้นมายังสามารถอัพเดทการเปลี่ยนแปลงตามคู่ของตนเองได้ตลอด เพราะมีการใช้เซ็นเซอร์ (sensor) เพื่อส่งข้อมูลตรวจสอบและรายงานผลการทำงานแบบทันที (Real Time) เพื่อให้คู่เสมือนดิจิทัลมีคุณสมบัติและพฤติกรรมที่เหมือนกันมากที่สุดจึงจำเป็นต้องอาศัยการป้อนข้อมูลของแฝดทางกายภาพ ซึ่งต้องอาศัยทั้งการประมวลผล วิเคราะห์ วางแผน และคาดการณ์สถานการณ์ล่วงหน้าจากข้อมูลที่นั้น ซึ่งผลลัพธ์จากการทดสอบที่เกิดขึ้นกับคู่เสมือนดิจิทัลก็จะให้ผลลัพธ์เช่นเดียวกันกับคู่เสมือนทางกายภาพ

Digital Twin จึงเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนการเปลี่ยนผ่านสู่ยุคอุตสาหกรรม และกำลังกลายเป็นหัวใจหลักของการวางแผนและดำเนินงานในหลายอุตสาหกรรมทั่วโลก อาทิ กลุ่มอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

วิวัฒนาการของ Digital Twin เติบโตอย่างก้าวกระโดด

แนวคิด Digital Twin เริ่มต้นจาก NASA ซึ่งนำแนวคิดนี้มาใช้อย่างเป็นรูปธรรมในภารกิจ Apollo 13 เมื่อช่วงปี 1960 โดยวิศวกรของ NASA ได้ใช้แบบจำลองจำลองภาคพื้นดินที่เชื่อมต่อข้อมูลกับยานจริง เพื่อแก้ไขปัญหาและช่วยชีวิตนักบินอวกาศจากเหตุการณ์ฉุกเฉินครั้งประวัติศาสตร์ 

ตั้งแต่ช่วงต้นยุค 2000 แนวคิดนี้ได้รับการต่อยอดในภาคอุตสาหกรรม และในปัจจุบันได้พัฒนาอย่างก้าวกระโดด ด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำหน้า เช่น

• OpenUSD (Universal Scene Description) มาตรฐานข้อมูลแบบเปิดที่ช่วยให้การจำลองโลกเสมือนสมจริงยิ่งขึ้น
  
• Generative AI ช่วยสร้างแบบจำลองและพฤติกรรมอัตโนมัติ
  
• กราฟิกขั้นสูงและเรนเดอร์แบบเรียลไทม์ เพื่อแสดงผลแบบเสมือนจริง
  
• การประมวลผลแบบเร่งความเร็ว (Accelerated Computing) เพิ่มขีดความสามารถในการวิเคราะห์และตัดสินใจ

ประโยชน์ของ Digital Twin

Digital Twin กลายเป็นเครื่องมือหลักที่องค์กรชั้นนำใช้ในการขับเคลื่อนนวัตกรรมและเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน ด้วยประโยชน์ที่นำมาประยุกต์ได้หลายทาง

1. ปรับปรุงกระบวนการออกแบบและวางแผน

ช่วยให้ทีมงานและผู้มีส่วนเกี่ยวข้องเข้าใจระบบหรือผลิตภัณฑ์ได้ดีขึ้น และสามารถตัดสินใจได้รวดเร็วจากข้อมูลที่อัปเดตแบบเรียลไทม์

2. จำลองสถานการณ์ได้อย่างปลอดภัย

สามารถทดสอบแนวทางต่าง ๆ เช่น การใช้หุ่นยนต์ การจัดวางระบบช่วยระบายอากาศ หรือเส้นทางขนส่ง โดยไม่ต้องเสี่ยงกับความเสียหายจริง

3. เพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน

เชื่อมโยงกับระบบ IoT เพื่อเฝ้าติดตาม วิเคราะห์ และแก้ปัญหาได้อย่างแม่นยำ

ดังเช่นกรณีของ บริษัท  Pegatron ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สัญชาติไต้หวันที่พัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (ซัพพลายเออร์รายใหญ่ของแอปเปิล) ใช้ Digital Twin ร่วมกับ AI ตรวจจับข้อบกพร่องได้มากขึ้นถึง 60% ขณะที่ลดจำนวนตัวแปรที่ใช้ในการวิเคราะห์ลงได้ถึง 30%

4. ประหยัดต้นทุน

ช่วยลดการใช้ต้นแบบจริง ทดสอบซ้ำ ๆ และลดความถี่ในการซ่อมบำรุง ด้วยแนวคิด Predictive Maintenance ทำให้สามารถวางแผนล่วงหน้าและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้

5. ทดสอบ AI ทางกายภาพในสภาพแวดล้อมจำลอง

ช่วยให้การพัฒนา AI สำหรับหุ่นยนต์หรือระบบอัตโนมัติ มีความปลอดภัยและแม่นยำก่อนนำไปใช้จริงในภาคสนาม

ตัวอย่างการใช้งาน Digital Twin ขององค์กรชั้นนำ

หลายองค์กรและผู้พัฒนาระบบชั้นนำได้ประยุกต์ใช้ Digital Twin เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในด้านต่าง ๆ เช่น

• Ansys, Cadence, Hexagon ใช้ในการวิเคราะห์และออกแบบทางวิศวกรรม
  
• Microsoft, Siemens, Rockwell, SAP พัฒนาแพลตฟอร์มที่ผสานการจัดการข้อมูลและจำลองระบบแบบครบวงจร
  
• NVIDIA เปิดตัวแพลตฟอร์ม Omniverse สำหรับการสร้าง Digital Twin โดยเฉพาะ พร้อมรองรับมาตรฐาน OpenUSD เพื่อเชื่อมต่อกับซอฟต์แวร์ออกแบบระดับโลก

สิ่งสำคัญของการใช้ Digital Twin เพื่อจำลองก่อนสร้างจริง จะทำให้สามารถลดความเสี่ยง วางแผนได้แม่นยำ และลดต้นทุนทั้งด้านเวลาและทรัพยากร

อย่างไรก็ตาม Digital Twin ไม่ใช่เพียงแค่การจำลองภาพเท่านั้น แต่เป็นการเปลี่ยนข้อมูลให้กลายเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้ตัดสินใจได้ดีขึ้น แม่นยำขึ้น และเร็วขึ้น ด้วยความสามารถในการเชื่อมโยงกับระบบจริงแบบเรียลไทม์ เทคโนโลยีนี้จึงกำลังกลายเป็นแกนหลักของการเปลี่ยนผ่านสู่อุตสาหกรรมแห่งอนาคต

ภาพจาก by @macrovector และ สำนักงานส่งเสริมเศรษฐกิจดิจิทัล