Digital Twin เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญของยุค Industry 4.0 ที่สามารถสร้างแบบจำลองและให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการผลิตทั้งหมด ปัจจุบัน อุตสาหกรรมต่างๆ จึงเริ่มใช้ประโยชน์จาก Digital Twin กันมากขึ้น เพราะเป็นวิธีที่คุ้มค่าในการสร้างต้นแบบเพื่อทดสอบ วิเคราะห์ และประเมินผลการจำลองโมเดล ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้ดียิ่งขึ้น
บทความนี้ PTT ExpresSo จะพาไปทำความรู้จักว่า Digital Twin คืออะไร? ใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตได้อย่างไร? พร้อมตัวอย่างการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์
Digital Twin คืออะไร?
Digital Twin คือ การสร้างแบบจำลองเสมือนของวัตถุหรือกระบวนการต่างๆ บนโลกแห่งความเป็นจริงให้ออกมาเป็นรูปแบบดิจิทัล พร้อมใส่กลไกการทำงานเชื่อมต่อกับวัตถุจริง ทำให้สามารถเก็บข้อมูลต่างๆ ได้แบบเรียลไทม์ เพื่อนำข้อมูลเชิงลึกที่ได้มาใช้จำลองความเป็นไปได้ในการทำงานเพื่อลดความผิดพลาด ใช้ประกอบการตัดสินใจในการทำงาน รวมถึงใช้ในการปรับปรุงระบบต่างๆ ให้ดียิ่งขึ้น
โดยทั่วไป Digital Twin มี 3 ประเภท ได้แก่
- ประเภท Product: ใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่
- ประเภท Production: ใช้ตรวจสอบกระบวนการผลิต
- ประเภท Performance: ใช้รวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ และตัดสินใจเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
ถ้ามีการบูรณาการระหว่าง Digital Twin ทั้ง 3 ประเภทนี้จะเรียกว่า Digital Thread ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างๆ ด้วยการรวบรวมข้อมูลในทุกขั้นตอนของผลิตภัณฑ์และวงจรการผลิต
เนื่องจาก Digital Twin มีต้นทุนต่ำกว่าการสร้างต้นแบบจริง จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆ เข้าใจกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ตลอดจนการดำเนินงานและการตอบสนองในทุกขั้นตอน ด้วยแบบจำลองเสมือนที่สามารถรวบรวมข้อมูลและทดสอบซ้ำได้หลายพันครั้งผ่านซอฟต์แวร์ ซึ่งจะช่วยค้นหาโซลูชันการผลิตที่เหมาะสม ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูงสุดได้ดียิ่งขึ้น
Digital Twin ใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตได้อย่างไร?
1. ปรับปรุงการออกแบบระบบ
โรงงานสามารถใช้ Digital Twin ในการวางแผนและทดสอบสายการผลิตใหม่ พร้อมค้นหาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและพื้นที่ที่ควรปรับให้เหมาะสมก่อนสร้างระบบทางกายภาพ เทคนิคการสร้างภาพจำลองด้วย Digital Twin ทำให้มองเห็นปัญหาได้ชัดเจน วางแผนการทำงานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพ ช่วยประหยัดทั้งเวลาและเงินทุน
2. การทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่
ก่อนหน้านี้ ทีมวิจัยและพัฒนา (Research and Development: R&D) ต้องใช้เวลาทดลองและตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างยาวนาน เพื่อคิดค้นและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่หรือปรับปรุงผลิตภัณฑ์เดิมให้ดีขึ้น แต่ด้วยเทคโนโลยี Digital Twin ทำให้ผู้ผลิตสามารถทดสอบการตั้งค่าระบบ รวมทั้งการจำลองสถานการณ์ต่างๆ ได้ง่ายและรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องผลิตจริง จึงช่วยลดความเสี่ยงจากการคำนวณที่ผิดพลาดซึ่งจะส่งผลให้ค่าใช้จ่ายสูงขึ้นตามไปด้วย
3. การตรวจสอบและการบำรุงรักษาเครื่องจักร
โดยปกติ ทีมงานฝ่ายผลิตจะรวบรวมข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับเครื่องจักรเป็นประจำอยู่แล้ว เช่น ระดับความชื้น การเคลื่อนไหว การสั่นสะเทือน ฯลฯ แต่ในปัจจุบัน เพียงแค่มีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ IoT (Internet of Things) กับเทคโนโลยี Digital Twin ก็สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลผ่านมุมมองที่ครอบคลุมของระบบได้ในทันที รวมทั้งการตรวจสอบความผิดปกติของการใช้งาน หรือปัญหาของเครื่องจักรที่ไม่คาดคิดและอาจสังเกตเห็นได้ยาก จึงช่วยให้ทีมงานได้รับทราบและหาทางป้องกันล่วงหน้า ก่อนที่จะเกิดปัญหาจนทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงักหรือเกิดอันตรายกับผู้ใช้งาน
ตัวอย่างการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์
บริษัทยานยนต์ชั้นนำอย่าง Porsche, BMW และแบรนด์อื่นๆ กำลังพัฒนารถยนต์แห่งอนาคตด้วยเทคโนโลยี Digital Twin ทำให้ตอนนี้บริษัทต่างๆ สามารถจำลองโมเดลต้นแบบได้ทุกประเภทโดยไม่ต้องใช้ต้นทุนสูงเหมือนแต่ก่อน
นอกจากนี้ เครื่องมือสร้างแบบจำลอง Digital Twin อย่าง CAD (Computer Aided Design) หรือโปรแกรมออกแบบ 3D ต่างๆ ยังได้รับการพัฒนาให้สามารถ Render ได้ในทันที จึงเหมาะกับการใช้ทดสอบประสิทธิภาพผ่านสถานการณ์จำลอง รวมถึงการปรับเปลี่ยนกลไกเชิงฟิสิกส์ เช่น การศึกษาว่ารถยนต์จะวิ่งในภูมิประเทศที่แตกต่างกันเป็นอย่างไร
ไม่เพียงแค่นั้น บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ยังสามารถใช้ Digital Twin เพื่อออกแบบระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ด้วยข้อมูลระบบเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ผ่านการสังเคราะห์ข้อมูล และจำลองรายละเอียดของสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นในทุกรูปแบบ ซึ่งจำเป็นต่อการทดสอบตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการพัฒนายานพาหนะที่สามารถตอบสนองได้อย่างแม่นยำ แม้ไม่มีคนขับอยู่ด้วย
สรุป
ตัวอย่างข้างต้นเป็นเพียงแง่มุมหนึ่งของการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์เท่านั้น เพราะปัจจุบัน Digital Twin ได้เข้าไปมีบทบาทเกือบทุกอุตสาหกรรม มีการใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อจำลองรูปแบบการจราจร การวิจัยทางการแพทย์ การทดลองทางคลินิก หรือแม้แต่การออกแบบและฝึกฝนโมเดลจำลองจากเทคโนโลยี AI
จะเห็นได้ว่า Digital Twin สามารถใช้ประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้กับธุรกิจได้หลากหลาย อีกทั้งยังเป็นเทคโนโลยีที่กำลังเติบโตด้วย ดังนั้น อาจถึงเวลาแล้วที่อุตสาหกรรมการผลิตต้องเริ่มปรับตัวและนำ Digital Twin ไปประยุกต์ใช้ เพื่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางธุรกิจในยุค Industry 4.0
ติดตามข่าวสารและคอนเทนต์ดีๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยี ธุรกิจ และสิ่งแวดล้อมที่คุณไม่ควรพลาด
ได้ที่ Facebook PTT ExpresSo
