Công nghệ Virtual Twin: Nhà máy của tương lai

Virtual Twin là bản sao số của các vật thể trong đời sống, có thể là một chiếc máy bay, ô tô, một quy trình sản xuất, thậm chí cả một thành phố. Theo Forbes, bản sao số hoạt động nhờ các cảm biến Internet of Things (IoT) thu thập dữ liệu từ thế giới vật lý và truyền đến máy tính để tái tạo mô hình ảo. Bản sao số được tạo ra để dự đoán các sự cố có thể xảy ra với vật thể ngoài đời, từ đó lên kế hoạch sửa chữa kịp thời.

Colin Parris, Phó chủ tịch nghiên cứu phần mềm của General Electric cho rằng Virtual Twin có thể giúp nhà sản xuất dự đoán trước khi nào cần thay đổi phụ tùng của một chiếc máy bay để không cản trở lịch trình của hãng hàng không. Phiên bản kỹ thuật số của máy bay sẽ cảnh báo phụ kiện nào cần thay từ vài tuần trước.

Phiên bản kỹ thuật số của một chiếc xe hơi Ảnh: Virtual Vehicle

Một ví dụ khác là cách Tesla ứng dụng Virtual Twin để cải tiến sản phẩm. Mỗi mẫu xe hơi Tesla được bán ra trên thị trường đều có phiên bản Virtual Twin. Dữ liệu cảm biến từ hàng ngàn chiếc xe thu thập trong thế giới thực sẽ gửi cho bản mô phỏng ảo trong nhà máy, rồi trí tuệ nhân tạo (AI) diễn giải dữ liệu và phân tích xem chiếc xe đó có cần bảo trì hay không.

Bảo trì dự đoán và cập nhật phần mềm là hai lợi ích hấp dẫn của Virtual Twin mà các doanh nghiệp đều muốn khai thác. Nhưng không chỉ dừng lại ở đó, nhiều nhà nghiên cứu đã dự báo Virtual Twin sẽ góp phần thay đổi chuỗi cung ứng và xây dựng nhà máy tương lai, nhất là trong thời điểm các doanh nghiệp đang nỗ lực khôi phục thiệt hại từ đại dịch Covid-19. Dưới đây là những lợi ích mà Virtual Twin mang lại nếu viễn cảnh trên thành hiện thực.

Trước đây, nhà sản xuất chỉ có thể đưa ra giả thuyết để lường trước những sự cố tiềm ẩn của sản phẩm, kế tiếp họ phải thu thập dữ liệu chứng minh cho giả thuyết, quá trình này làm tăng chi phí hoạt động, rất tốn thời gian và công sức.

Ngay cả một đôi giày cũng có bản sao Virtual Twin Ảnh: Chụp màn hình

Ngày nay, chúng ta đang trải qua thời kỳ Phục hưng Công nghiệp toàn cầu, dẫn đến những cách nhìn mới về thế giới, sản xuất và kinh doanh. Dữ liệu sẽ là yếu tố quyết định sự thành công của doanh nghiệp. Nhờ có IoT, nhà sản xuất có thể thu thập dữ liệu ở mọi điểm trong chuỗi cung ứng, sản phẩm và mạng lưới phân phối. Sau đó, khả năng phân tích của AI và học máy (machine learrning) sẽ giúp nhà sản xuất phân tích thông tin và giải quyết vấn đề.

Những gián đoạn trong đại dịch Covid-19 đã khiến cho các doanh nghiệp phải thay đổi cách làm việc, cụ thể là đẩy nhanh quá trình áp dụng phương tiện kỹ thuật số để định hướng chuỗi cung ứng của mình. Đặc biệt, họ nhấn mạnh tầm quan trọng của việc có thể xoay vòng nhanh chóng để đối phó với sự gián đoạn hoặc tạo cơ hội mới để có một chuỗi cung ứng linh động.

Virtual Twin đóng vai trò quan trọng trong những tình huống như vậy. Một bản sao số hoàn chỉnh của sản phẩm vật lý cho phép các doanh nghiệp xem xét, điều chỉnh quy trình của mình trong một thời gian ngắn, giúp doanh nghiệp trở nên linh hoạt, tạo khả năng phục hồi kinh tế nhanh hơn.

Với Virtual Twin, doanh nghiệp có thể tạo bản sao số của lực lượng lao động trong nhà máy, từ đó theo dõi hoạt động và cải thiện năng suất của từng nhân viên.

Có thể dùng Virtual Twin theo dõi năng suất làm việc của nhân viên Ảnh: Shutterstock

Song song đó, nhân viên cũng có quyền truy cập vào kho dữ liệu để biết hiệu suất làm việc của mình được đánh giá thế nào rồi cải thiện kỹ năng để đáp ứng công việc. Theo nghĩa đó, Virtual Twin sẽ góp phần đào tạo lực lượng lao động thế hệ tiếp theo, tập trung vào việc nâng cao khả năng sáng tạo và tính tự chủ của họ.

Công nghệ Virtual Twin cung cấp khả năng hiển thị end-to-end trên tất cả các quy trình, giúp nhà sản xuất nhìn thấu suốt chuỗi cung ứng và đưa ra quyết định nhanh hơn. Hiện nay chỉ có một số rất nhỏ nhà sản xuất tự tin vào khả năng hiển thị đầu cuối (end-to-end visibility) trong chuỗi cung ứng của mình. Khả năng hiển thị end-to-end cho phép họ nhìn trước dự án từ đầu đến cuối, từ đó kiểm soát hàng tồn kho tốt hơn, tiết kiệm chi phí, tạo một chuỗi cung ứng mạnh hơn.

Virtual Twin giúp chuỗi cung ứng trở nên linh hoạt hơn Ảnh: Chụp màn hình

Ví dụ, sau khi máy bay hoặc ô tô được xuất ra thị trường, ở cấp độ chuỗi cung ứng, Virtual Twin cho phép nhà sản xuất nắm bắt thông tin về sản phẩm và đối tác thương mại của mình, dự đoán rủi ro kịp thời. Nhờ Virtual Twin, nhà sản xuất có thể đưa ra quyết định nhanh hơn, so sánh dữ liệu của họ với dữ liệu từ các nhà máy khác trên thế giới để nâng cao sản lượng và cải thiện hiệu suất.

Từ Virtual Twin, nhà sản xuất có thể thiết lập Digital Thread. Digital Thread là dữ liệu phân tích vòng đời từ đầu đến cuối của sản phẩm. Vòng đời của một sản phẩm có nhiều giai đoạn, từ khi còn nằm trên bản thiết kế đến lúc được sản xuất trong nhà máy và được bán ra thị trường. Bằng cách thiết lập Digital Thread từ khâu thiết kế sản phẩm đến khâu phân phối, nhà sản xuất có thể thu thập, phân tích và chuyển đổi dữ liệu thành thông tin chi tiết để cải tiến sản phẩm liên tục. Chẳng hạn, nếu một chiếc xe bị tai nạn do lỗi của hệ thống, Digital Thread dùng khả năng truy xuất nguồn gốc trong suốt vòng đời của chiếc xe để xác định vấn đề.