Digital Twin, Solusi Inovatif Untuk Mengoptimalkan Operasi Industri

Digital Twin, Solusi Inovatif Untuk Mengoptimalkan Operasi Industri. Dalam industri modern, penggunaan teknologi telah menjadi suatu kebutuhan penting dalam upaya meningkatkan efisiensi dan kinerja sistem. Teknologi digital twin merupakan salah satu solusi terbaik untuk mencapai tujuan dari upaya tersebut. Teknologi ini memungkinkan pengguna menganalisis, dan memantau kinerja sebuah objek atau sistem secara real time dari representasi virtual objek tersebut. 

Inovasi ini tentu dipandang sebagai suatu terobosan yang memiliki potensi untuk mengubah cara manusia bekerja dan berinteraksi dengan linkungan sekitarnya.

Pengertian Digital Twin atau Virtual Twin

Digital twin adalah representasi virtual dari suatu sistem fisik, proses, atau produk yang memungkinkan pengguna untuk memantau, menganalisis, dan memvisualisasikan kinerja sistem secara real-time. Teknologi ini dibuat dengan menggunakan data sensor dan data lainnya dari sistem fisik yang dicocokan dengan model digital 3D, yang memungkinkan pengguna untuk menguji atau melakukan simulasi skenario, dan memprediksi bagaimana sistem tersebut akan beroperasi di masa depan.

Digital twin adalah replika virtual dari perangkat fisik yang dapat digunakan oleh ilmuwan data dan profesional IT untuk menjalankan simulasi sebelum perangkat sebenarnya dibangun dan diterapkan. - Bob Violini, Contributing Writer, Network World.

Dengan mengandalkan representasi atau tiruan virtual dari objek, maka kita dapat memantau dan menganalisis kinerja objek tersebut tanpa harus mengoperasikan sistem aslinya, sehingga dapat mengurangi penggunaan sumber daya dan mengurangi risiko pada operasi industri.

Sejarah Digital Twin

Sebenarnya konsep ini sudah ada sejak beberapa dekade yang lalu dalam bidang pengembangan sistem simulasi dan 3D modeling.

NASA menggunakan model simulasi pada tahun 1960-an untuk memperkirakan dan memvisualisasikan pergerakan planet dan satelit di tata surya. Lalu di tahun 80'an konsep ini mulai dikembangkan dan diaplikasikan dalam berbagai macam industri seperti manufaktur, desain produk, dan video game.

sumber: nasa.gov

Semakin berkembangnya teknologi internet dan perangkat mobile pada tahun 2000-an, maka konsep "kembaran virtual" ini semakin dikenal oleh banyak kalangan dan digunakan di berbagai bidang seperti desain produk, arsitektur, dan manufaktur. Kemudian konsep ini semakin berkembang sehingga memiliki lebih banyak fitur dan fungsionalitas yang lebih canggih.

Dalam beberapa dekade terakhir teknologi ini mulai menjadi perhatian penting dalam hal solusi inovatif untuk mengoptimalkan operasi industri. Seiring perkembangan teknologi, tentu konsep ini dapat berkolaborasi dengan teknologi lainnya seperti Internet of Things(Iot) dan Big Data, serta mampu memberi manfaat yang lebih besar bagi berbagai sektor industri.

Cara Kerja 

Dengan mengetahui bagaimana cara kerja digital twin, diharapkan dapat menambah gambaran kita terhadap konsep ini. Cara kerja teknologi ini melibatkan beberapa tahapan, yaitu:

1. Pengumpulan data, data dikumpulkan melalui sensor dan sistem fisik lainnya yang kemudian akan diproses untuk membentuk gambaran atau replika digital dari objek.
   
   

   

   sumber: wistia.com

   
   
2. Pembuatan model digital, setelah data dikumpulkan maka tahap selanjutnya adalah membuat model digital 3D yang merepresentasikan sistem fisik secara detail.
   
   
3. Integrasi data,  data dari berbagai sumber diintegrasikan ke dalam model digital untuk memastikan bahwa model tersebut akurat dan mewakili sistem fisik secara tepat.

Contoh Penerapan Pada Sektor Industri

Berikut adalah beberapa contoh penerapan teknologi digital twin pada sektor industri :

1. Manufaktur, penerapan virtual twin pada industri manufaktur dapat memprediksi kemungkinan kesalahan - kesalahan yang akan terjadi dan mengoptimalkan proses industri. Dengan memodelkan proses produksi dalam lingkungan virtual, pihak management dapat mengidentifikasi area yang perlu dioptimalkan agar mempercepat waktu produksi.
   
   
2. Transportasi, dengan mengandalkan teknologi digital twin dapat membantu mengoptimalkan desain, operasi dan pemeliharaan kendaraan. Contoh, dengan mengamati dan melakukan simulasi pada kendaraan di dalam dunia virtual, tentunya perusahaan otomotif dapat mengidentifikasi dan memperbaiki masalah desain dan teknis sebelum kendaraan tersebut diproduksi secara massal.
   
   
   

   

   contoh model replika digital spare part, sumber: perfoce software

   
   
3. Infrastruktur, manfaat yang akan didapat jika menerapkan teknologi ini antara lain, memperpanjang umur struktur dan mengurangi biaya perawatan. Tentunya dengan melakukan pemodelan struktur bangunan dalam dunia virtual dan melakukan pemantauan kinerja struktur secara terus-menerus.
   
   
4. Farmasi, sebuah model tubuh manusia dalam lingkungan virtual dapat digunakan untuk melakukan simulasi dan prediksi bagaimana sebuah obat atau zat akan berdampak pada organ tubuh. Dokter dan peneliti akan lebih mudah memahami bagaimana suatu obat bereaksi dalam tubuh manusia.

Selain digunakan sektor industri, konsep ini juga mulai diterapkan dalam pengembangan kota pintar (smart city) yang sudah diterapkan di berbagai negara maju seperti German dan Jepang.

Tantangan dan Kekurangan

Perlu kita ketahui setiap cabang teknologi pasti memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, termasuk teknologi digital twin. Berikut tantangan serta kekurangan yang harus diperhatikan:

1. Biaya, pengembangan teknologi ini memerlukan nominal investasi yang tidak sedikit, terutama bagi perusahaan kecil dan menengah. Hal ini dapat menjadi hambatan adopsi teknologi ini oleh banyak perusahaan.
   
   
2. Keterbatasan data, kualitas model digital twin sangat bergantung pada ketersediaan dan keakuratan data yang digunakan. Jika data yang digunakan tidak sesuai maka model yang dihasilkan juga tidak merepresentasikan objek fisik secara akurat.
   
   

   

   sumber: pixabay

   
   
3. Keterbatasan pengujian, ada beberapa aspek dari objek yang mungkin sulit bahkan tidak mungkin untuk disimulasikan dalam lingkungan virtual. Misalnya faktor lingkungan cuaca dan kondisi jalan, tetapi hal ini bisa diatasi jika berkolaborasi dengan teknologi lainnya.
   
   
4. Sumber daya manusia yang belum siap, perlunya memperkuat program pelatihan khusus merupakan tantangan tersendiri bagi perusahaan. Pasalnya untuk mengoperasikan teknologi ini perlu pengetahuan yang matang di bidang teknologi informasi, pemodelan matematika dan pemahaman yang mendalam mengenai objek fisik yang akan direplikasi secara digital.

Baca Juga: Hemat kuota!, begini cara matikan windows update

Kesimpulan

Efisiensi dan efektivitas dalam menghasilkan sebuah produk atau sebuah ekosistem merupakan tujuan utama sebuah industri. Dengan hadirnya serta penerapan teknologi ini dapat berguna dalam meraih tujuan tersebut. Tentunya penerapan teknologi virtual twin atau virtual clone ini wajib disertai kesiapan yang matang dari segala aspek seperti SDM dan biaya.

Hambatan dan tantangan wajib jadi perhatian penting sebelum menerapkan teknologi ini di suatu industri. Alih alih mencapai tujuan, industri tersebut mengalami kemunduran karena ketidaksiapan dalam mengadopsi teknologi ini. Jadi, sangat penting sekali bagi sebuah industri yang ingin menerapkan konsep digital twin mempunyai jawaban dari setiap tantangan yang ada.

Terima kasih telah membaca, semoga bermanfaat :)

Referensi: 

• "Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication" oleh Michael Grieves.
• "Digital Twins: Realizing the Potential of Cloud-based Predictive Maintenance in Manufacturing" oleh Mohammad Sadegh Moghimi.