เทคโนโลยีดิจิทัลทวิน

1 บทนำ

ดิจิทัลทวินเป็นแนวคิดทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างรูปแบบดิจิทัลที่สะท้อนภาพแวดล้อมและสิ่งของจริงในโลกดิจิทัล ซึ่งเป็นการจำลองหรือสร้างพลวัตของสิ่งของที่มีทั้งแบบสถาปัตยกรรมและข้อมูลที่เป็นรูปภาพได้ละเอียดเพื่อทำให้เราสามารถทราบถึงสภาพปัจจุบันและการพัฒนาในระยะเวลาจริงๆของสิ่งของนั้นๆในโลกทรัพยากรดิจิทัล

ดิจิทัลทวินมักถูกนำมาใช้ในหลายด้าน เช่น การจัดการสถาปัตยกรรมในการสร้างและดูแลรักษาสิ่งก่อสร้างการผลิตเพื่อติดตามกระบวนการผลิตและประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรรวมทั้งในการจัดการทรัพยากรทางน้ำหรือการจัดการพลังงานเพื่อตรวจสอบการใช้พลังงานและประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

2 ความหมายของเทคโนโลยี ดิจิทัลทวิน (Digital Twin)

ดิจิทัลทวิน (Digital Twin) คือการสร้างรูปแบบเสมือนจริงทางดิจิทัลของวัตถุหรือระบบทางกายภาพใดๆ โดยมีลักษณะและพฤติกรรมที่ตรงกับวัตถุหรือระบบทางกายภาพนั้นๆ ในโลกแห่งความเป็นจริง มันเป็นรูปที่สะท้อนสถานะปัจจุบัน, พฤติกรรม, และลักษณะของวัตถุหรือระบบทางกายภาพนั้น ๆ ในขณะที่เราใช้ข้อมูลจากระบบเซ็นเซอร์, อุปกรณ์ IoT, หรือแหล่งข้อมูลอื่น ๆ เพื่อดึงข้อมูลเข้าสู่รูปที่สร้างขึ้นในโลกดิจิทัล

 

 

 

3 องค์ประกอบหลักของเทคโนโลยีดิจิทัลทวินประกอบด้วย:

3.1 ระบบเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ IoT (Internet of Things) เทคโนโลยีดิจิทัลทวินใช้ข้อมูลจากระบบเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ IoT เพื่อเก็บข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมและสถานะของวัตถุหรือระบบที่ถูกทดลอง

3.2 ระบบการส่งข้อมูลและเครือข่าย (Communication Networks): การสื่อสารและการเชื่อมต่อระหว่างดิจิทัลทวินกับระบบจริงผ่านเครือข่ายทำให้ข้อมูลสามารถถูกส่งและรับรู้ในเวลาเรียลไทม์

3.3 โครงสร้างข้อมูล (Data Architecture): การจัดรูปแบบและบริหารจัดการข้อมูลที่รวบรวมมาจากตัวทวิน โดยรวมถึงการจัดเก็บ, ประมวลผล, และเก็บข้อมูลที่มีความเป็นระบบ

3.4 การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analytics): การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลทวินเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่เก็บไว้ เพื่อให้ได้ความเข้าใจเกี่ยวกับประสิทธิภาพ, ข้อผิดพลาดที่เป็นไปได้, และการพัฒนาที่สามารถทำได้

3.5 โปรแกรมคอมพิวเตอร์และพลังงานคอมพิวเตอร์ (Computer Programs and Computational Power): โปรแกรมคอมพิวเตอร์และการคำนวณที่มีพลังมากเป็นสิ่งสำคัญในการจำลองและจำลองพฤติกรรมของระบบ

3.6 พื้นฐานพลังงาน (Power Infrastructure): การสนับสนุนพลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนไหว, คำนวณ, และรักษาการทำงานของดิจิทัลทวิน

3.7 ซอฟต์แวร์และแพลตฟอร์ม (Software and Platforms): ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการสร้าง, จำลอง, และจัดการกับดิจิทัลทวิน, รวมถึงแพลตฟอร์มที่สนับสนุนการพัฒนาและการใช้งาน

การผนวกขององค์ประกอบเหล่านี้ทำให้ดิจิทัลทวินเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจำลอง, วิเคราะห์, และปรับปรุงระบบและกระบวนการต่างๆ ในโลกทางธุรกิจและอุตสาหกรรม

 

 

 

4 ประโยชน์ของเทคโนโลยีดิจิทัลทวินในการนำมาใช้งานจริง

4.1 ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ: ดิจิทัลทวินช่วยให้ธุรกิจและอุตสาหกรรมสามารถวิเคราะห์และปรับปรุงการทำงานของระบบได้โดยทั่วถึง ทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตหรือการให้บริการได้มากขึ้น

4.2 การบำรุงรักษาแบบทำนาย (Predictive Maintenance): ดิจิทัลทวินช่วยในการตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์และเครื่องจักรในเวลาจริง ทำให้สามารถทำนายการเสื่อมโทรมและทำการบำรุงรักษาล่วงหน้าได้ ลดการกระทบจากการเสียหายและลดการหยุดชะงักของระบบ

4.3 การจำลองและทดสอบ: ดิจิทัลทวินอนุญาตให้ทดสอบและจำลองการทำงานของระบบในสถานการณ์ต่างๆ ทำให้สามารถพัฒนาระบบ, ทดสอบสิ่งใหม่, หรือทดสอบสภาพการทำงานในเงื่อนไขที่ไม่เป็นที่จริง

4.4 การตรวจสอบและวิเคราะห์ในเวลาจริง: ดิจิทัลทวินช่วยในการตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูลจากอุปกรณ์ในเวลาจริง ทำให้สามารถตัดสินใจและปรับปรุงการทำงานได้ทันทีตามสถานการณ์

4.5 สนับสนุนการตัดสินใจทางธุรกิจ: ดิจิทัลทวินช่วยในการเตรียมข้อมูลที่สมบูรณ์แบบสำหรับการตัดสินใจทางธุรกิจ ทำให้ผู้บริหารสามารถทำในลักษณะที่มีข้อมูลพื้นฐานที่น่าเชื่อถือ

4.6 การลดความเสี่ยงและต้นทุน: การใช้ดิจิทัลทวินช่วยในการจำลองและทดสอบลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงาน และสามารถช่วยลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและซ่อมแซม

5 สรุป

คุณลักษณะสำคัญของดิจิทัลทวินคือ การสร้าง, อัพเดทแบบเรียลไทม์, การจำลองและการวิเคราะห์, การเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ IoT, การประยุกต์ใช้ในหลายอุตสาหกรรม, และประโยชน์ต่างๆ ที่มีได้จากการใช้ดิจิทัลทวิน เช่น ปรับปรุงประสิทธิภาพ, การทำนายการทำงาน, และการตัดสินใจที่ดีขึ้น ดังนั้น การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลทวินจึงสามารถส่งผลทำให้ธุรกิจและอุตสาหกรรมมีการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นมากขึ้นในโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การใช้ดิจิทัลทวินช่วยในการจำลองสิ่งของและกระบวนการต่างๆทำให้เกิดความสามารถในการทำนายและประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงต่างๆในโลกจริงนอกจากนี้ยังสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่สำคัญสำหรับการตัดสินใจทางธุรกิจและการบริหารจัดการในด้านต่างๆได้ดีขึ้น

การอ้างอิง

Evans, S.; Savian, C.; Burns, A.; Cooper, C. Digital Twins for the Built Environment: An Introduction to the Opportunities, Benefits, Challenges and Risks. Built Environmental News. 2019. Available online: https://www.theiet.org/impact-society/sectors/built-environment/built-environment-news/digital-twins-for-the-built-environment/ (accessed on 15 October 2021).

 

Rassolkin, A.; Orosz, T.; Demidova, G.; Kuts, V.; Rjabtsikov, V.; Vaimann, T.; Kallaste, A. Implementation of Digital Twins for electrical energy conversion systems in selected case studies. Proc. Est. Acad. Sci. 2021, 70, 19–39. 

 

Negri, E.; Fumagalli, L.; Macchi, M. A review of the roles of Digital Twin in CPS-based production systems. Procedia Manuf. 2017, 11, 939–948.

 

Carvalho, R.; Da Silva, A. Sustainability Requirements of Digital Twin-Based Systems: A Meta Systematic Literature Review. Appl. Sci. 2021, 11, 5519.

 

Harper, K.; Malakuti, S.; Ganz, C. Digital Twin Architecture and Standards. Ind. Internet Consort. J. Innov. 2019, 12, 72–83