■ ภาพรวม：

ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น AI, VR และการสแกน 3D ที่ผสานเข้ากับการผลิตมากขึ้นเรื่อย ๆ เส้นแบ่งระหว่างกายภาพกับเสมือนไม่เคยพร่ามัว ทำให้บางคนกล่าวว่าเรากำลังมีชีวิตอยู่ในยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หัวใจสำคัญของการยกเครื่อง ‘Industry 4.0’ นี้คือ ‘Digital Twin’ ซึ่งเป็นสำเนาเสมือนของชิ้นส่วน, สินทรัพย์, ระบบ หรือกระบวนการที่สามารถใช้ในการติดตามหรือปรับปรุงประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะอธิบายว่าฝาแฝดเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร สถานที่ที่พวกเขาถูกนำไปใช้ และโอกาสที่พวกเขาสามารถปลดล็อกได้

---

การแนะนำ

Digital Twins ไม่ใช่แค่โมเดล 3D เท่านั้น แต่ยังเชื่อมโยงกับชิ้นส่วน, สินทรัพย์, ระบบ หรือกระบวนการจริงด้วยฟีดข้อมูลแบบเรียลไทม์

Digital Twinning เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์ แต่ก่อนที่เราจะหลงไหลไปกับโอกาสที่พวกเขานำเสนอ มันคุ้มค่าที่จะถามว่า Digital Twins คืออะไรกันแน่?

โดยพื้นฐานแล้ว แนวคิด Digital Twin เกี่ยวข้องกับแนวคิดที่ว่าผลิตภัณฑ์, เครื่องจักร และการติดตั้งที่กว้างขึ้นสามารถเปลี่ยนเป็นแบบจำลองเสมือนจริงได้ ไม่ว่าจะพัฒนาผ่านการรวมข้อมูลหรือจับภาพโดยใช้เทคโนโลยีเช่นการสแกน 3D สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าฝาแฝดเหล่านี้ไม่ใช่แค่สำเนาดิจิทัลเท่านั้น ในความเป็นจริงแล้ว พวกเขาแลกเปลี่ยนข้อมูลกับคู่หูในชีวิตจริงผ่านชุดเซ็นเซอร์ที่ติดอยู่ สตรีมข้อมูลนี้ ซึ่งอาจรวมถึงข้อมูลตั้งแต่สภาพของวัตถุในระหว่างการผลิตไปจนถึงการส่งออกพลังงานของเครื่องจักร กลายเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับผู้ผลิตอย่างรวดเร็ว

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

Digital Twins ช่วยให้ผู้ผลิตมีวิธีอันมีค่าในการทดสอบการปรับปรุงเวิร์กโฟลว์เฉพาะก่อนที่จะนำไปใช้จริงในโรงงาน

ด้วยระบบหรือกระบวนการของ Digital Twins พวกเขาสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพทุกด้านและระบุโอกาสในการปรับให้เหมาะสม ข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้ในด้านต่าง ๆ เช่น การบำรุงรักษาเครื่องจักรและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันเพื่อยึดหลักความล้มเหลวและลดเวลาหยุดทำงาน Digital Twins ยังมอบวิธีอันมีค่าให้กับผู้ผลิตในการทดสอบการปรับปรุงเวิร์กโฟลว์ผ่านการจำลองที่มีขนาดเล็กลง ก่อนที่จะเริ่มใช้งานจริงในโรงงาน

ยูนิตจ่ายไฟเสริม (APU) Digital Twin ที่มาของภาพ: University of Twente

สมมติว่าคุณต้องการประเมินว่าสินทรัพย์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนเคลื่อนไหวหลายชิ้นจะทำงานอย่างไรเมื่อประกอบเข้าด้วยกัน ด้วยการจำลองแบบ Digital Twin คุณสามารถตรวจสอบได้อย่างรอบคอบว่าส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์นี้โต้ตอบกันอย่างไร และระบุการปรับปรุงการออกแบบที่เป็นไปได้ ในลักษณะที่หลีกเลี่ยงการลองผิดลองถูกที่พบในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์

ในตอนท้ายของสเกลที่ใหญ่ขึ้น เป็นไปได้ที่จะใช้แนวทางเดียวกันกับการวางผังเมือง ปัจจุบัน สถาปนิกสามารถใช้ข้อมูลการก่อสร้างเป็นพื้นฐานที่มั่นคงในการวิเคราะห์ว่าภาพเมืองจำลองซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงความยั่งยืนในการก่อสร้างและคุณภาพชีวิตของประชาชนจะเป็นไปตามที่คาดไว้หรือไม่ หากต้องสร้างขึ้นจริง

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

Digital Twins ไม่ได้เป็นเพียงโมเดล 3D ของสินทรัพย์, ระบบ หรือกระบวนการจริงเท่านั้น แต่พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยสตรีมข้อมูลแบบเรียลไทม์

แม้ว่าแนวคิดอย่างที่เราทราบกันในปัจจุบันนี้ได้รับการเปิดเผยครั้งแรกโดย Michael Grieves ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกนในปี 2002 แต่ Digital Twins ไม่ได้ถูกตั้งชื่อเช่นนี้จนกระทั่ง John Vickers จาก NASA เป็นผู้บัญญัติศัพท์คำนี้ในอีก 8 ปีต่อมา นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีดังกล่าวได้เปลี่ยนจากการเป็นเพียงช่องทางการผลิต ไปสู่หนึ่งในเทรนด์เทคโนโลยีอุตสาหกรรมชั้นนำของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ศักยภาพของมันในฐานะส่วนหนึ่งของชุดเทคโนโลยีที่ผสานรวมอย่างสมบูรณ์หรือ ‘Internet of Things’ ควบคู่ไปกับเทคโนโลยีอื่น ๆ เช่น AI, AR และการพิมพ์ 3D ยังคงดึงดูดจินตนาการของผู้ผลิต

แล้วทั้งหมดนี้ทำงานอย่างไรในโลกแห่งความเป็นจริง? ในส่วนที่เหลือของบทความนี้ เราจะแจกแจงรายละเอียดวิธีสร้าง Digital Twins ก่อนที่จะระบุว่าการสแกน 3D สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการนี้ได้อย่างไร และโมเดลดิจิทัลที่เป็นผลลัพธ์สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้อย่างไร

ประเภทของ Digital Twin

ชิ้นส่วนและสินทรัพย์ Digital Twins

Product Twins สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ชิ้นส่วนและสินทรัพย์ โดยชิ้นส่วน เราหมายถึงส่วนประกอบที่เล็กที่สุดและทำงานขั้นพื้นฐานที่สุดของโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น ข้อต่อและคานของชุดประกอบ (หรือที่เรียกว่าส่วนประกอบย่อยเชิงกล) ในทางกลับกัน สินทรัพย์คือผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบตั้งแต่ 2 อย่างขึ้นไป ซึ่งสามารถวิเคราะห์การโต้ตอบในรูปแบบเสมือนจริงได้เหมือนกับ Digital Twins

Digital Twin ออกแบบมาเพื่อยืดอายุการใช้งานของกังหันไอน้ำ แหล่งที่มาของภาพ: GE

ระบบ Digital Twins

ขยายออกไปอีกขั้น เรามี Digital Twins ของระบบ โมเดลเหล่านี้สามารถประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนหรือทรัพย์สินที่ประกอบเป็นหน่วยที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบ หรือเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตในตอนแรก Digital Twin หมวดหมู่นี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถวิเคราะห์ว่าเนื้อหาสองประเภทที่แตกต่างกันโต้ตอบกันอย่างไร และระบุโอกาสในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

ประมวลผล Digital Twins

เมื่อนำไปใช้ในระดับที่กว้างขึ้น สามารถใช้ Digital Twinning เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของโรงงานทั้งหมดได้ Digital Twins เหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถซิงโครไนซ์ระบบทั้งหมดของโรงงานได้ ไม่ว่าจะเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับการผลิตหรือเครื่องอำนวยความสะดวก เช่น ระบบระบายอากาศ และทำให้มั่นใจได้ว่าระบบจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังสามารถเป็นเครื่องมือในการวางแผนที่มีประโยชน์ได้อีกด้วย เช่น หากระบบหนึ่งพัง ระบบอื่นจะได้รับผลกระทบอย่างไร

ในท้ายที่สุด การมองเห็นในระดับมหภาคของห่วงโซ่กระบวนการช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจจับสิ่งต่าง ๆ เช่น การขาดแคลนวัสดุและความจำเป็นในการบำรุงรักษาเครื่องจักรได้ล่วงหน้า เพื่อให้พวกเขาสามารถวางแผนล่วงหน้าและเพิ่มเวลาทำงานของระบบได้สูงสุด

การสแกน 3D เข้ามาที่ไหน?

สรุปก็คือ Digital Twinning แต่การสแกน 3D เหมาะกับตรงไหนกันแน่? ตอนนี้เทคโนโลยีเป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการสร้างแบบจำลองที่อยู่เบื้องหลังฝาแฝดดังกล่าว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการแปลงเป็นดิจิทัลที่มักเรียกกันว่า ‘การจับภาพความเป็นจริง’

แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะพัฒนาแบบจำลองการคำนวณที่รวบรวมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการจำลองแบบ Digital Twin โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมในการจับภาพความเป็นจริงใด ๆ เลย แต่นี่เป็นเวิร์กโฟลว์ที่ใช้เวลานานหลายเดือน การสแกน 3D เป็นวิธีที่เร็วกว่ามากในการเข้าถึงข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการทำให้ทุกอย่างเป็นดิจิทัลตั้งแต่ส่วนหนึ่งไปจนถึงห่วงโซ่กระบวนการ อย่างที่เป็นอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการวิเคราะห์แบบทันทีหรือการใช้ประโยชน์เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้าง Digital Twin ที่ผสานรวมอย่างสมบูรณ์

Digital Twin ใช้เพื่อจัดการข้อมูลการทำงานและประสาทสัมผัสแบบเรียลไทม์

แน่นอนว่ายังมีเทคโนโลยีการจับภาพความเป็นจริงอื่น ๆ อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้โฟโตแกรมเมตรี คุณสามารถสร้าง Digital Twins ได้โดยการซ้อนทับภาพถ่ายของวัตถุที่ถ่ายจากหลายมุม โดยอุปกรณ์ที่เข้าถึงได้เหมือนกับสมาร์ทโฟนทั่วไป อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ไม่แม่นยำมากนัก การใช้งานเทคโนโลยีนี้อาจใช้เวลานานมาก และไม่มีแนวโน้มที่จะให้ข้อเสนอแนะตามเวลาจริง ซึ่งทำให้ข้อมูลสแกนหายไปมีโอกาสมากขึ้น

นอกจากนี้ ในขณะที่การสแกน 3D ให้การวัดเชิงเส้น แต่โฟโตแกรมเมทรีมีความเสี่ยงที่จะถูกบิดเบือนมากกว่า เนื่องจากเทคโนโลยีต้องอาศัยคุณภาพของภาพเป็นอย่างมาก ซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ ตั้งแต่ความละเอียดของกล้องไปจนถึงภาพเบลอจากการเคลื่อนไหว ดังที่เราจะสำรวจในภายหลัง ความแม่นยำเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับการสร้าง Digital Twins ที่ใช้งานได้ และความไม่สอดคล้องกันนี้ทำให้ข้อมูลประจำตัวของ Photogrammetry เป็นเครื่องมือในการหาคู่ลดลง

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

การสแกน 3D ทำให้ผู้ผลิตมีวิธีที่รวดเร็วและหลากหลายมากขึ้นในการแปลงผลิตภัณฑ์และสิ่งอำนวยความสะดวกของตนให้เป็นดิจิทัลอย่างถูกต้องแม่นยำ

ในทางตรงกันข้าม การสแกนด้วยเลเซอร์ LiDAR ยังคงพิสูจน์ให้เห็นถึงวิธีการที่ได้รับความนิยมและมีความแม่นยำสูงในการสร้างแบบจำลองโครงสร้างขนาดใหญ่ขึ้นในด้านการสำรวจ สแกนเนอร์ 3D แบบมือถือยังใช้งานได้หลากหลาย และบางรุ่นมีจอแสดงผลในตัวที่ช่วยให้คุณตรวจสอบข้อมูลที่คุณบันทึกได้ในขณะเดินทาง อุปกรณ์เหล่านี้มีประสิทธิภาพมากจนสามารถใช้ผลการสแกนเป็นพื้นฐานสำหรับโมเดล CAD หรือ BIM และสร้าง Digital Twins ได้ในที่สุด

โดยรวมแล้ว ความก้าวหน้าในการสแกน 3D ยังคงทำให้เป็นวิธีที่น่าสนใจยิ่งขึ้นในการรับข้อมูลเชิงลึกด้านการผลิตและเร่งกระบวนการสร้าง Digital Twins แต่หากคุณยังใหม่กับเทคโนโลยี อะไรคือตัวสร้างความแตกต่างหลักที่คุณต้องพิจารณาเมื่อซื้ออุปกรณ์เครื่องแรก ลองมาดูปัจจัยเหล่านี้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น

Artec Ray II

หากคุณวางแผนที่จะใช้ Digital Twinning ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นภายในโรงงานหรืออสังหาริมทรัพย์เพื่อให้สามารถรับชมจากระยะไกลได้ คุณจะต้องคำนึงถึงระยะ เมื่อใช้ Artec Ray II ที่ติดตั้งกับขาตั้งกล้อง คุณสามารถจับภาพพื้นผิวได้อย่างรวดเร็วจากระยะสูงสุด 130 เมตร ด้วยความแม่นยำของจุด 3D 1.9 มม. ที่ระยะ 10 เมตร ควบคู่ไปกับจอแสดงผลในตัว ทำให้อุปกรณ์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบความเบี่ยงเบนระหว่างการสแกนและขนาดที่แท้จริงของพื้นที่โรงงาน และตรวจสอบให้แน่ใจว่า Digital Twins ที่ได้ออกมานั้นเหมาะสมกับวัตถุประสงค์

ในการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกขึ้นมาใหม่อย่างละเอียดจริง ๆ ยังอาจจำเป็นต้องสแกนชิ้นส่วนที่ซับซ้อนด้วยอุปกรณ์มือถือ และรวมข้อมูลนี้เข้ากับข้อมูลที่บันทึกโดย Artec Ray II ซึ่งสามารถทำได้ภายใน Artec Studio แพลตฟอร์มดังกล่าวช่วยเพิ่มความคล่องตัวในกระบวนการจัดตำแหน่งข้อมูลพอยต์คลาวด์ ไม่ว่าจะได้รับการบันทึกใหม่หรือประมวลผลล่วงหน้า และดำเนินการลงทะเบียนร่วมกันทั่วโลก เพื่อสร้างโมเดล 3D ที่มีความละเอียดและความแม่นยำสูงอย่างเหลือเชื่อ

เครื่องสแกน Ray II 3D ระยะไกลที่เร็วปานสายฟ้าแลบของ Artec 3D

กระบวนการที่ไม่เชื่อเรื่องพระเจ้าในอุตสาหกรรมนี้อาจหมายถึงการทำให้ทุกอย่างเป็นดิจิทัลตั้งแต่เวิร์กช็อปไปจนถึงคลังสินค้าที่เต็มไปด้วยเครื่องจักร แต่ข้อดีก็เหมือนกัน การติดตามประสิทธิภาพการผลิตแบบเรียลไทม์ช่วยให้สามารถระบุและแก้ไขปัญหาคอขวดที่อาจเกิดขึ้นได้โดยเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ไม่ว่าจะเกิดจากข้อบกพร่องในการออกแบบหรือเกิดจากความผิดพลาดในการผลิตในภายหลัง

Dynamic duo: Ray II + Leo

ที่อื่น หากคุณตั้งใจที่จะจับคู่สินทรัพย์มากกว่ากระบวนการ, ความเร็ว และความคล่องแคล่วน่าจะเป็นตัวสร้างความแตกต่างที่สำคัญกว่า Artec Leo ไร้สายที่ขับเคลื่อนด้วย AI ทำเครื่องหมายทั้งสองช่องนี้ ทำให้ผู้ใช้สามารถบันทึกข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 35 ล้านจุดต่อวินาทีในโหมด HD ในขณะที่ติดตามความคืบหน้าขณะเคลื่อนที่ผ่านจอแสดงผลขนาด 5.5 นิ้ว

Leo ไม่ยอมสละความละเอียดเพื่อความเร็วเช่นกัน และโหมด HD ช่วยให้จับภาพสแกนวัตถุขนาดเล็กถึงขนาดกลางที่สะอาดและมีความละเอียดสูงได้ง่ายกว่าที่เคยเป็นมา คุณสมบัติทั้งหมดนี้ทำให้อุปกรณ์นี้สมบูรณ์แบบสำหรับการสร้าง Digital Twins ที่จำลองความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์

Artec Leo และ Ray II ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง Digital Twin ที่มีรายละเอียดของเครือข่ายไพพ์

หากสินทรัพย์มีขนาดเล็กเป็นพิเศษ การพิจารณาแปลงเป็นดิจิทัลด้วย Artec Micro ก็คุ้มค่าเช่นกัน เนื่องจากมีความสามารถในการจับภาพวัตถุที่มีความแม่นยำสูงถึง 10 ไมครอน อุปกรณ์นี้จึงสามารถใช้ในการพัฒนาแบบจำลองของส่วนประกอบต่าง ๆ เช่น สกรูและชิ้นส่วนประกอบย่อยที่มีความเบี่ยงเบนต่ำ ซึ่งดังที่เราจะอธิบายต่อไป มีความสำคัญต่อการเป็นพื้นฐานที่เชื่อถือได้ สำหรับ Digital Twins

ความทนทานต่อมิติ

เพื่อให้ Digital Twins เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวัดประสิทธิภาพการผลิต สิ่งแรกต้องอิงตามข้อมูลที่ถูกต้อง เนื่องจากการวัดที่ผิดพลาดจะทำให้การวิเคราะห์เวิร์กโฟลว์คลาดเคลื่อน โชคดีที่ปัจจุบันมีเครื่องสแกน 3D หลายเครื่องที่สามารถบรรลุระดับความแม่นยำที่จำเป็นในการสร้างโมเดล Digital Twin ที่ใช้งานได้

หากคุณกำลังมองหาการพัฒนา Digital Twins ในขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การสแกน 3D ที่มีโครงสร้างเบาอาจเหมาะสำหรับงานนี้ เมื่อจับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น ตัวยึดและวาล์วทางอุตสาหกรรม ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนเหล่านี้น่าจะขึ้นอยู่กับระดับความทนทานต่อมิติของชิ้นส่วนนั้น ๆ ซึ่งเป็นค่าความคลาดเคลื่อนที่สามารถยอมรับได้ในขณะที่ยังคงทำงานตามที่ออกแบบไว้

เพื่อให้ Digital Twins เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวัดประสิทธิภาพการผลิต สิ่งแรกต้องอิงตามข้อมูลที่ถูกต้อง เนื่องจากการวัดที่ผิดพลาดจะทำให้การวิเคราะห์เวิร์กโฟลว์คลาดเคลื่อน โชคดีที่ปัจจุบันมีเครื่องสแกน 3 มิติหลายเครื่องที่สามารถบรรลุระดับความแม่นยำที่จำเป็นในการสร้างโมเดล Digital Twin ที่ใช้งานได้

หากคุณกำลังมองหาการพัฒนา Digital Twins ในขนาดเล็กถึงขนาดกลาง การสแกน 3D ที่มีโครงสร้างเบาอาจเหมาะสำหรับงานนี้ เมื่อจับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น ตัวยึดและวาล์วทางอุตสาหกรรม ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนเหล่านี้น่าจะขึ้นอยู่กับระดับความทนทานต่อมิติของชิ้นส่วนนั้น ๆ ซึ่งเป็นค่าความคลาดเคลื่อนที่สามารถยอมรับได้ในขณะที่ยังคงทำงานตามที่ออกแบบไว้

เทคโนโลยีนี้มีไว้เพื่อบรรลุเป้าหมายนี้อย่างแน่นอนด้วยเครื่องสแกน 3D เกรดมาตรวิทยาแบบใช้มือถือ เช่น Artec Space Spider ซึ่งสามารถสร้างแบบจำลองที่แม่นยำของวัตถุขนาดเล็กและซับซ้อน รวมถึงส่วนของวัตถุขนาดใหญ่ ซึ่งคลาดเคลื่อนจากขนาดจริงเพียง 0.05 มม.

การประมวลผลข้อมูล

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งของ Digital Twinning ที่อาจมองข้ามไปได้ง่าย ๆ คือการประมวลผลข้อมูล เมื่อคุณสแกนเสร็จแล้ว ความรวดเร็วและความง่ายดายในการทำความเข้าใจข้อมูลผลลัพธ์และส่งออกไปยังแพลตฟอร์มอื่นจะมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของเวิร์กโฟลว์ ในทางปฏิบัติ นี่หมายถึงความสามารถในการถ่ายโอนไฟล์ในรูปแบบที่เข้ากันได้กับโปรแกรมที่ใช้กันทั่วไปในระหว่างการวิเคราะห์ทางอุตสาหกรรม ในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลภาพที่สำคัญไว้ได้

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ด้วยซอฟต์แวร์การสแกน 3D ที่เหมาะสม คุณสามารถจับภาพผลิตภัณฑ์, ระบบ หรือพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว และส่งออกตาข่าย 3D ที่เป็นผลลัพธ์ไปยังแพลตฟอร์ม Digital Twin ได้โดยตรง

เมื่อพูดถึงการนำการสแกน 3D มาใช้ในการสร้าง Digital Twins คุณควรพิจารณาว่าแพลตฟอร์มดังกล่าวใช้งานง่ายเพียงใด พื้นที่เหล่านี้คือที่ที่ Artec Studio มีเอกลักษณ์เป็นของตัวเอง ซอฟต์แวร์ไม่เพียงประมวลผลข้อมูลในพื้นที่เสมือนที่สร้างขึ้นใหม่ทั้งหมดหรือแบบจำลองผลิตภัณฑ์ และอนุญาตให้ส่งออกในรูปแบบเช่น STEP และ IGES เท่านั้น แต่ยังปรับปรุงกระบวนการดำเนินการดังกล่าวอีกด้วย

ฟีเจอร์ Autosurface ของ Artec Studio เปลี่ยนรูปทรงอินทรีย์เป็นโมเดล CAD ได้ในคลิกเดียว

ด้วยคำถามง่าย ๆ เพียงไม่กี่ข้อ Autopilot ของ Artec Studio สามารถเลือกอัลกอริทึมที่เหมาะสมเพื่อจัดการกับชุดข้อมูลที่กำหนดได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้การสแกนรายใหม่สามารถเข้าใจเทคโนโลยีได้อย่างรวดเร็ว และทำให้เวิร์กโฟลว์การสแกนต่อเมชเป็นไปโดยอัตโนมัติ ในทางกลับกัน ผู้ที่ต้องการแก้ไขการตั้งค่าของแพลตฟอร์มยังคงสามารถทำได้ เนื่องจากสามารถรองรับชุดข้อมูลโพลิกอนได้มากถึง 500 ล้านชุด ซึ่งหมายความว่าสามารถจัดการกับการสแกนวัตถุหรือพื้นที่เกือบทุกชนิด

วิธีพัฒนา Digital Twin

ดังนั้น Digital Twins จึงสามารถสร้างขึ้นโดยใช้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่หรือขึ้นอยู่กับการสแกนพื้นที่หรือวัตถุทางกายภาพแบบ 3D แต่กระบวนการเหล่านี้มีลักษณะอย่างไรในทางปฏิบัติ? วิธีการที่อิงตามข้อมูลมักจะอาศัยอัลกอริทึมที่ได้รับการฝึกฝนโดยใช้ข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยสินทรัพย์ที่เป็นปัญหา ระบบการวางแผนทรัพยากรขององค์กร (ERP) และเอกสารและไฟล์อื่น ๆ เช่น ภาพร่างการออกแบบ CAD ด้วยข้อมูลนี้ Digital Twins สามารถเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างนำเข้าและส่งออก และใช้การค้นพบนี้เพื่อคาดการณ์ว่าการดำเนินการผลิตในอนาคตจะดำเนินไปอย่างไร

เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การสร้าง Digital Twins ผ่านการจับภาพความเป็นจริงนั้นตรงไปตรงมามากกว่า เพียงตั้งค่าเครื่องสแกนแบบขาตั้ง เช่น Ray II เพื่อสแกนพื้นโรงงานโดยอัตโนมัติ หรือใช้เครื่องสแกนแบบพกพาอย่าง Leo เพื่อจับภาพผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กถึงขนาดกลางอย่างรวดเร็วจากทุกมุม การทำเช่นนี้ทำให้ง่ายต่อการเปลี่ยนวัตถุหรือโครงสร้างใด ๆ ให้เป็นแบบจำลองดิจิทัล ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับ Digital Twin ที่ใช้งานได้ แม้ว่าบทความของแท้จะได้รับการอัปเดตแล้ว สิ่งเหล่านี้อาจต้องสแกนซ้ำ

วิศวกรตั้งค่า Artec Ray II เพื่อสร้าง Digital Twin ของคอนเทนเนอร์กลางแจ้งขนาดใหญ่

ในบางกรณี อาจเป็นไปได้ด้วยซ้ำที่จะรวมสองแนวทางนี้เข้าด้วยกันและได้รับสิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลก โดยการพัฒนาฝาแฝดลูกผสม วิธีการแปลงวัตถุเป็นดิจิทัลที่คุณเลือกใช้ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับปัจจัยเฉพาะแอปพลิเคชันที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ เช่น ความแม่นยำ, ความเร็ว และขนาดที่คุณต้องการจับภาพ อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณสร้างโมเดล 3D แล้ว กระบวนการนี้ยังไม่สิ้นสุด: คุณยังคงต้องติดเซ็นเซอร์เข้ากับวัตถุจำลองในชีวิตจริงและสร้างลิงก์ข้อมูล

ขอย้ำอีกครั้งว่าการติดตั้งสิ่งเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันของคุณ เช่นเดียวกับแบบจำลองที่มีชีวิต, ความผิดปกติ, ความร้อน และชั่วคราว ซึ่งแต่ละแบบต้องการอินพุตข้อมูลที่แตกต่างกันในการทำงาน ในทำนองเดียวกัน เพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจาก Digital Twins เหล่านี้ การลงทุนในโปรแกรมวิเคราะห์และจำลองสถานการณ์ก็คุ้มค่า หรือพิจารณานำนักวิทยาศาสตร์ด้านข้อมูลมาใช้ หากคุณต้องการสร้าง Digital Twin จากข้อมูล

Digital Twins ทำงานอย่างไร?

Digital Twins ไม่ได้มีไว้เพื่อให้ดูเหมือนผลิตภัณฑ์, ระบบ หรือกระบวนการจริงเท่านั้น แต่ยังต้องมีพฤติกรรมเหมือนพวกเขาด้วย สิ่งนี้จำเป็นต้องเชื่อมโยงแฝดกับบทความของแท้ ดังนั้นประสิทธิภาพของแฝดจึงสามารถตรวจสอบและวิเคราะห์ได้แบบเรียลไทม์

สร้างขึ้นผ่านการติดเซ็นเซอร์หรือแอคชูเอเตอร์เข้ากับพื้นที่ที่สำคัญต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การเชื่อมต่อเหล่านี้จะเห็นข้อมูลที่ใช้ร่วมกันไปมาระหว่างผลิตภัณฑ์, คู่แฝด และอะไรก็ตามที่มี Manufacturing Execution System (MES) อยู่ การไหลเวียนของข้อมูลอย่างต่อเนื่องนี้เป็นประโยชน์อย่างมากต่อผู้ผลิต เนื่องจากช่วยให้สามารถระบุการปรับปรุงกระบวนการและตรวจสอบการทำงานของระบบได้

ก่อนที่ผลิตภัณฑ์จะเข้าสู่การผลิตเป็นชุด ผู้ใช้ยังสามารถปรับใช้สตรีมข้อมูลนี้เพื่อประเมินว่าพวกเขาอาจทำงานอย่างไรในระหว่างการผลิตและดำเนินการในสถานการณ์การใช้งานปลายทาง การทำเช่นนี้ทำให้ผู้ใช้ Digital Twin สามารถทำซ้ำการออกแบบได้โดยไม่ต้องสร้างต้นแบบจริง ข้อดีในแง่ของการประหยัดวัสดุและการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

Digital Twins และ ‘Internet of Things’

ต่อจากวิธีการทำงานของ Digital Twins มาดูกันว่าการปรับใช้พวกมันมีประโยชน์ตรงไหนบ้าง หนึ่งในกรณีการใช้งานที่มีชื่อเสียงที่สุดของพวกเขาเกี่ยวข้องกับ Internet of Things (IoT) ซึ่งเป็นคำกว้าง ๆ ที่ใช้อธิบายชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อถึงกัน ในแวดวงการผลิต, แนวโน้มการตั้งค่า IoT ได้รับการคาดหมายมานานแล้ว แต่เหตุใดจึงได้เปรียบ

ประการหนึ่ง การรวมเวิร์กโฟลว์สามารถปลดล็อกระบบอัตโนมัติได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ AI ถูกโยนเข้ามาผสม สิ่งนี้ช่วยลดจำนวนอินพุตของมนุษย์ที่ต้องใช้ในการดำเนินการ ในลักษณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ในขณะที่ลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาด ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูงต่อคุณภาพการผลิต จากข้อมูลที่ผ่านมา ยังเป็นไปได้ที่การตั้งค่า IoT จะลดลงและเพิ่มปริมาณงานเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าในลักษณะที่ใช้ทรัพยากรได้ดีขึ้น

ภาพแนวคิดของเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วย AI ซึ่งทำฟาร์มแบบอัตโนมัติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตั้งค่า Digital Twin

ในขณะเดียวกัน ในระยะยาว คาดว่าการเชื่อมต่อเครื่องจักรทุกเครื่องในสถานที่ที่กำหนดกับเครือข่าย IoT จะปลดล็อกโอกาสทางธุรกิจที่อาจเกิดขึ้น เมื่อการพึ่งพาผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ลดน้อยลง ความเป็นไปได้ของสิ่งอำนวยความสะดวก ‘ปิดไฟ’ อัตโนมัติเต็มรูปแบบก็เพิ่มมากขึ้น นอกจากนี้ เมื่อมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความต้องการของผู้บริโภคมากขึ้นกว่าที่เคย เวิร์กโฟลว์ IoT ช่วยให้ผู้รับใช้มีวิธีใช้ประโยชน์จากแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ทั้งหมดนี้หมายความว่าตลาด Digital Twin มีขนาดใหญ่มาก

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ด้วยการเพิ่มขึ้นของ Digital Twins, การสแกน 3D, VR, AI และเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ ทำให้สามารถสร้างเวิร์กโฟลว์ที่เชื่อมต่อถึงกันโดยสมบูรณ์ได้

ซอฟต์แวร์ Digital Twin

นั่นคือวิธีการทำงานของ Digital Twins ในทางทฤษฎี แต่จะพัฒนาและใช้งานจริงอย่างไร มาดูแพลตฟอร์มชั้นนำบางส่วนที่ยังคงช่วยผู้ผลิตเปลี่ยนโมเดล 3D เป็น Digital Twins และเพิ่มประสิทธิภาพเวิร์กโฟลว์ที่เกี่ยวข้อง

Oracle IoT Asset Monitoring Cloud Service

นักพัฒนาซอฟต์แวร์ชื่อดัง Digital Twin-dedicated Asset Monitoring Cloud Service ของ Oracle ช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบการใช้งาน, ตำแหน่ง และสภาพโดยรวมของสินทรัพย์ได้อย่างใกล้ชิด สิ่งที่คุณต้องมีเพื่อเริ่มใช้แพลตฟอร์มคือชุดข้อมูลหรือโมเดล 3D ที่สามารถสร้าง Digital Twin ได้ ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบของข้อมูลเมตา JSON หรือไฟล์การสร้างแบบจำลองยอดนิยม เช่น OBJ และสร้างผ่านโปรแกรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น Autocad และ Sketchup

เมื่อผู้ใช้ Oracle อัปโหลดโมเดลของตนแล้ว พวกเขาสามารถใช้ซอฟต์แวร์เพื่อตรวจสอบ, ปรับทิศทาง และหากต้องการ แบ่งสินทรัพย์ออกเป็นส่วนย่อย ๆ ด้วยคุณสมบัติ Explode จากนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อโหนดกับสินทรัพย์ย่อยเหล่านี้ด้วยการคลิกปุ่ม แม้ว่าเพื่อรวบรวมข้อมูลสดเกี่ยวกับประสิทธิภาพ เซ็นเซอร์จะต้องวางบนพื้นที่ที่เกี่ยวข้องของวัตถุของแท้

ด้วยโปรแกรมนี้ Oracle กล่าวว่าผู้ใช้สามารถสร้างแบบจำลองได้หลายประเภท รวมถึง Virtual และ Predictive Twins หรือมีส่วนร่วมใน Twin Projection โดยพื้นฐานแล้ว Virtual Twins ใช้โมเดลข้อมูลที่นำโดยความหมายเพื่อเปรียบเทียบว่าค่าแอตทริบิวต์ที่สังเกตและต้องการตรงกันอย่างไร เมื่อใช้กับยานพาหนะในโรงงาน เช่น รถยก นี่เป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการตรวจสอบการสึกหรอของเบรก, การสึกหรอของยาง หรือความยาวของแขน และทำให้มั่นใจว่ายังคงเหมาะสมตามวัตถุประสงค์

ในทางกลับกัน Oracle Predictive Twins พึ่งพาโมเดลการวิเคราะห์และสถิติที่พัฒนาโดยแมชชีนเลิร์นนิง ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในโรงงาน ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถใช้ข้อมูลสดเพื่อติดตามประสิทธิภาพของสินทรัพย์, ระบบ หรือกระบวนการ และช่วยระบุแนวโน้ม, ปัญหา และแนวทางแก้ไขในท้ายที่สุด ตลอดจนความต้องการในการบำรุงรักษาในอนาคต ในทางกลับกัน การฉายภาพแฝดช่วยให้ธุรกิจสามารถสร้างผลการค้นพบเหล่านี้ แนะนำเวิร์กโฟลว์การแก้ไข หรือหากต้องการการวิเคราะห์เพิ่มเติม ให้ส่งออกไปยังโปรแกรมอื่น ๆ ของ Oracle

Amazon AWS IoT TwinMaker

ในตอนแรก คุณไม่สามารถเชื่อมโยง Amazon กับการผลิตเชิงอุตสาหกรรมได้ แต่บริษัทสาขา AWS ของบริษัทเป็นผู้มีบทบาทที่มั่นคงในพื้นที่บริการคลาวด์ ด้วยแพลตฟอร์ม IoT TwinMaker AWS อ้างว่าผู้ใช้สามารถรวมโมเดล 3D ที่มีอยู่กับข้อมูลในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อสร้าง Digital Twins ของทุกสิ่งตั้งแต่อุปกรณ์อุตสาหกรรมไปจนถึงสายการผลิตทั้งหมด

ตามคู่มือการนำเข้าโมเดล 3D ของ AWS ตอนนี้การแปลงไฟล์อย่างเช่น OBJ ที่ส่งออกโดยทั่วไปจากแพลตฟอร์มการสแกน 3D เป็น GLTF ที่เข้ากันได้กับ TwinMaker เป็นเรื่องง่าย การทำเช่นนั้นยังกล่าวกันว่าเป็นประโยชน์ในด้านอื่น ๆ เช่น ปรับปรุงเวลาโหลดของโปรแกรม และทำให้การปรับปรุงโมเดลต่าง ๆ ในการนำเสนอหรือฉากแฝดบนหน้าจอเป็นไปอย่างราบรื่น

ตัวอย่างของ Process Digital Twin บน AWS IoT TwinMaker แหล่งที่มาของรูปภาพ: Amazon, AWS

หลังจากที่ผู้ใช้เตรียม Digital Twin และเชื่อมต่อกับคู่สนทนาในชีวิตจริงแล้ว พวกเขาสามารถปรับใช้เครื่องมือวิเคราะห์ในตัวของ AWS เพื่อรับมุมมองแบบองค์รวมของเวิร์กโฟลว์การผลิตของตน หรือใช้ของคู่ค้าของตน ซึ่งรวมถึงนักพัฒนาซอฟต์แวร์อุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงอย่าง Siemens และ Ansys ส่วนหลังนี้ซึ่งทำตลาด Digital Twin Builder ของตัวเอง นำเสนอชุดเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่มีประโยชน์เป็นพิเศษ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถทดสอบต้นแบบเสมือนเต็มรูปแบบของการอัปเกรดสินทรัพย์, ระบบ และกระบวนการ โดยไม่ต้องเสี่ยงกับการนำไปปฏิบัติจริง

Autodesk Digital Twin

Autodesk ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้เล่นหลักในพื้นที่ซอฟต์แวร์ 3D ก็นำเสนอซอฟต์แวร์ Digital Twin เช่นกัน เฉพาะข้อเสนอที่มุ่งสู่ภาคการก่อสร้างเป็นหลัก Autodesk Digital Twin สร้างขึ้นโดยใช้ความรู้ของบริษัทในฐานะนักพัฒนาโปรแกรมที่เข้ากันได้กับ Building Information Modeling (BIM) ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรวบรวมข้อมูลการออกแบบ, การดำเนินงาน และการก่อสร้าง สิ่งนี้ช่วยให้ตัดสินใจได้ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่ และในระดับที่กว้างขึ้น จะรวมเข้ากับพื้นที่ท้องถิ่นได้ดีที่สุดได้อย่างไร

สิ่งนี้อาจอยู่ในรูปแบบของการวัดและลดความเสี่ยง หรือปรับปรุง ROI โดยการปรับค่าใช้จ่ายด้านทุนให้เหมาะสม และทำให้มั่นใจว่าการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การรวมแพลตฟอร์มกับโปรแกรมอื่น ๆ ของ Autodesk ยังเปิดประตูสู่ความเข้ากันได้ข้ามไฟล์ที่มากขึ้น และโอกาสในการเร่ง Digital Twinning

เครื่องวัดการไหลของแม่เหล็ก Digital Twin บน Autodesk Tandem แหล่งที่มาของรูปภาพ: Autodesk

ประการสุดท้าย การสะสมและวิเคราะห์ข้อมูลการก่อสร้างอย่างต่อเนื่องจะช่วยให้ผู้ใช้ปรับปรุงการตัดสินใจในการลงทุน, คาดการณ์ความต้องการในการวางแผน และคาดการณ์ความล้มเหลว ยิ่งมีข้อมูลมากเท่าไร เนื้อหานี้อาจกล่าวได้ว่าเป็นโปรแกรมที่ใช้โปรแกรมอื่นในตลาดเช่นกัน แต่ธรรมชาติของการสร้างโครงการ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะใช้จ่ายมากเกินไปเป็นพิเศษ ทำให้ประโยชน์เหล่านี้เด่นชัดมากขึ้น

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

แพลตฟอร์มจำนวนมากเข้ากันได้กับประเภทไฟล์สแกน 3D ที่เป็นที่นิยม และการส่งออกเหล่านี้และสร้างเป็น Digital Twins จะทำได้ง่ายขึ้นเท่านั้น

แอปพลิเคชัน Digital Twin

การผลิต

ในบรรดาพื้นที่ทั้งหมดที่ถูกนำไปใช้นั้น Digital Twinning ได้รับแรงผลักดันสูงสุดในการผลิต โดยสามารถใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อเปิดเผยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของพื้นที่การผลิต รับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์ผ่านการจำลอง และกำหนดการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์เพื่อลดเวลาหยุดทำงาน อีกวิธีหนึ่งที่กระบวนการนี้ช่วยให้ผู้ผลิตจัดการทรัพยากรได้คือผ่านคลังสินค้าเสมือนจริง และการสแกน 3D ช่วยให้พวกเขาแปลงผลิตภัณฑ์และอะไหล่ให้เป็นดิจิทัลได้อย่างสมบูรณ์แบบ

Digital Twins ไม่เพียงแค่ต้องใช้เป็นพื้นฐานในการรวบรวมข้อมูลเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เพื่อสร้างฐานข้อมูลดิจิทัลของชิ้นส่วนอะไหล่และผลิตภัณฑ์ได้อีกด้วย ฐานข้อมูลดังกล่าวช่วยให้สามารถทำการผลิตตามความต้องการได้ ไม่ว่าจะตอบสนองความต้องการในการบำรุงรักษาภายในองค์กรหรือความต้องการของลูกค้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การแปลงเป็นดิจิทัลมากขึ้นยังทำให้ต้นทุนคลังสินค้าลดลง เนื่องจากผู้ผลิตจำเป็นต้องเก็บสินค้าคงคลังให้น้อยลง เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ จึงอาจกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีนี้กำลังเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ผลิต เนื่องจากให้ผลประโยชน์ทางการเงินทั้งระยะสั้นและระยะยาวแก่พวกเขา

ยานยนต์

ข้อดีหลายอย่างที่เห็นได้จากการผลิตเชิงอุตสาหกรรมก็มีอยู่ในยานยนต์ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ก่อนที่รถต้นแบบพลังงานไฟฟ้าและขับเคลื่อนอัตโนมัติรุ่นใหม่จะเข้าสู่การผลิตเต็มรูปแบบ การออกแบบจะสามารถตรวจสอบได้เสมือนจริงผ่านการจำลอง ด้วยวิธีที่ประหยัดค่าใช้จ่ายในการลองผิดลองถูก แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าเทคโนโลยีจะไม่มีประโยชน์เฉพาะอุตสาหกรรมเช่นกัน

สายการผลิตยานยนต์ Digital Twin แหล่งที่มาของภาพ: Siemens

รถยนต์ส่วนใหญ่ผลิตผ่านขั้นตอนการทำงานที่ซับซ้อนมาก ซึ่งแขนหุ่นยนต์หลายตัวทำงานร่วมกันเพื่อทำงานต่างๆ เช่น การประกอบชิ้นส่วน, การเชื่อม, การเคลือบ และการพ่นสี ด้วย Digital Twinning คุณสามารถจำลองได้ว่าชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเหล่านี้จะประกอบกันอย่างไรก่อนที่จะมีการดำเนินการตามกระบวนการ ด้วยวิธีที่ปรับรอบเวลาและผลิตภาพให้เหมาะสมที่สุด ฝาแฝดดังกล่าวยังช่วยสร้างการผลิตแบบโมดูลาร์ ดังนั้น บริษัทยานยนต์จึงสามารถเปลี่ยนวิธีการทำงานของระบบ เพื่อสร้างรถคัสตอมจำนวนจำกัดตามที่ร้องขอ

นอกจากนี้ ในด้านประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย Digital Twins ยังอนุญาตให้ผู้ผลิตทดสอบว่ายานพาหนะจะมีราคาเป็นอย่างไรในสภาพแวดล้อมจริง ในความเป็นจริงแล้ว ที่ Renault ค่ายรถยนต์ยักษ์ใหญ่ ตอนนี้รถที่ใช้วิ่งบนถนนต้องผ่านการทดสอบทุกอย่างตั้งแต่อุโมงค์ลมไปจนถึงการทดสอบการชน ก่อนที่จะเข้าสู่การผลิตจริง สิ่งนี้ทำให้บริษัทไม่ปล่อยให้โอกาสหลุดลอยไป และมั่นใจได้ว่าจะดำเนินการอย่างไรในแง่ของกำลังเครื่องยนต์, อากาศพลศาสตร์, การจัดการเกียร์ และอื่น ๆ

การบินและอวกาศ

ไม่น่าแปลกใจเลยที่ NASA ตั้งชื่อ Digital Twins ตั้งแต่แรก เทคโนโลยีนี้ยังคงนำไปใช้งานด้านการบินและอวกาศที่สำคัญต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้าน R&D ด้วยชิ้นส่วนที่พร้อมบินซึ่งมีค่าความคลาดเคลื่อนที่ดี การจำลองชิ้นส่วนเหล่านี้ให้แม่นยำจึงมีความสำคัญต่อการป้องกันความล้มเหลวขั้นวิกฤตและยืดอายุการใช้งานของเครื่องบิน Digital Twins ช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการนี้ โดยทำให้ผู้ผลิตสามารถคาดการณ์ได้ว่าเมื่อใดที่ชิ้นส่วนจะล้มเหลว โดยอ้างอิงจากข้อมูลในอดีต

เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมอวกาศ ซึ่ง NASA ใช้การแสดงเสมือนจริงของส่วนประกอบจริงบนสถานีอวกาศนานาชาติมานานแล้วเพื่อวินิจฉัยและแก้ไขความล้มเหลวที่เกิดขึ้นในวงโคจร ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ศักยภาพในการขยายดาวเทียมของเทคโนโลยีได้กลายเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างเข้มข้น เมื่อมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม วันหนึ่ง Digital Twinning อาจช่วยให้กลุ่มดาวหลายกลุ่มทำงานเป็นหน่วยเดียวได้ สิ่งนี้อาจนำไปสู่การสร้างเครือข่ายดาวเทียมแบบบูรณาการอย่างแท้จริง พร้อมการประยุกต์ใช้ในการสื่อสารด้วยสัญญาณทีวีและสัญญาณมือถือ ตลอดจนการประสานงานด้านการป้องกันในระดับกองทัพ

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

Digital Twins มีรากฐานมาจากการบินและอวกาศ ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่พวกเขายังคงแสดงคำมั่นสัญญาเกี่ยวกับการรวมดาวเทียม

ที่อื่น ๆ ในอวกาศ โปรแกรมการฝึกอบรมความเป็นจริงแบบไฮบริดของ NASA ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการสแกน 3D สามารถช่วยเตรียมนักบินอวกาศให้พร้อมสำหรับการทำงานบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้อย่างไร การใช้ทั้ง Artec Eva และ Space Spider ทำให้หน่วยงานสามารถสร้าง Digital Twins ของเครื่องมือขั้นสูงหลายตัว ซึ่งกำหนดไว้สำหรับการใช้งานในภารกิจนอกโลกในอนาคต อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการจำลองแบบอย่างสมจริงจนนักเรียนนายร้อยสามารถเรียนรู้วิธีใช้งานจริงใน VR

เครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในอวกาศ (ซ้าย) และ Digital Twin ในการจำลอง (ขวา) ที่มาภาพ: NASA

ดูแลสุขภาพ

อาจไม่ใช่อุตสาหกรรมแรกที่นึกถึงเมื่อนึกถึง Digital Twins แต่เทคโนโลยีนี้เริ่มได้รับความนิยมในภาคการดูแลสุขภาพ ที่นี่มีแนวโน้มที่จะใช้ในระดับกระบวนการมากกว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากโรงพยาบาลมักอยู่ภายใต้แรงกดดันในการสร้างสมดุลของความจุ, ทรัพยากร, รูปแบบการดูแล และความปลอดภัยของผู้ป่วย Digital Twins จึงเป็นประโยชน์ในการช่วยให้สามารถติดตามตารางเวลา, เตียง และการใช้ห้องผ่าตัดได้แบบเรียลไทม์ สิ่งนี้ทำให้การตัดสินใจที่มีการศึกษาง่ายขึ้นสำหรับการจัดการ

ในอนาคต เราหวังว่า Digital Twinning จะสามารถปรับให้เข้ากับแบบจำลองของร่างกายมนุษย์ เพื่อให้แพทย์สามารถเข้าใจกายวิภาคของผู้ป่วยแต่ละคนได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ด้วยข้อมูลเชิงลึกนี้ ในที่สุดอาจเป็นไปได้ที่จะพัฒนาวิธีการรักษาเฉพาะผู้ป่วย แต่ยังคงมีอุปสรรคที่ต้องสะสางในการแสวงหานี้ การได้มาซึ่งข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลองเหล่านี้จำเป็นต้องมีการทดสอบทางสรีรวิทยาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งการทดสอบเหล่านี้ยังคงมีการบุกรุกและ (สำหรับตอนนี้) ไม่สามารถทำได้

อย่างไรก็ตาม มีสัญญาณที่บ่งบอกว่าการสแกน 3D สามารถช่วยให้แพทย์เข้าใจร่างกายมนุษย์ได้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ที่ Montpellier Medical University นักเรียนกำลังได้รับการฝึกฝนในการจำลอง VR ที่เต็มไปด้วย Digital Twins ที่สร้างขึ้นโดยใช้ Artec Space Spider แบบจำลองที่เหมือนจริงจากภาพถ่ายเหล่านี้ช่วยให้พวกเขาฝึกการผ่าตัดได้โดยไม่ต้องพึ่งศพราคาแพงที่หาแหล่งที่มาได้ยาก การเรียนรู้จากโครงการดังกล่าวยังทำให้เราเข้าใกล้การบรรลุ Digital Twins เต็มรูปแบบของผู้ป่วย

ศาสตราจารย์ Guillaume Captier โต้ตอบกับ Digital Twin ที่ออกแบบมาเพื่อการฝึกอบรมด้านการดูแลสุขภาพ

การก่อสร้าง

นอกจากการสร้าง Digital Twins ในโรงงานผลิตแล้ว เครื่องสแกนเลเซอร์อย่าง Artec Ray II ยังกลายเป็นวิธียอดนิยมในการสร้างแบบจำลองในพื้นที่ก่อสร้างอีกด้วย ด้วยอุปกรณ์ระยะไกลดังกล่าว คุณสามารถจับภาพและสร้างแบบจำลองจริงของไซต์อาคารขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้ผู้วางแผนโครงการสามารถโต้ตอบกับโครงสร้างได้แบบเสมือนจริง สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความคล่องตัวในการจัดการทรัพยากรและการสื่อสารของผู้มีส่วนได้เสียในขณะเดียวกันก็อำนวยความสะดวกในการตัดสินใจด้วยข้อมูล

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์เช่น Ray II คุณสามารถสร้าง Digital Twins ที่ปลดล็อกข้อมูลเชิงลึกในการวางแผนการก่อสร้างที่ไม่เหมือนใคร

อีกแง่มุมหนึ่งของเทคโนโลยีที่ทำให้ง่ายต่อการรวมเข้ากับเวิร์กโฟลว์การก่อสร้างคือความเข้ากันได้อย่างมากของแพลตฟอร์ม Digital Twin กับโมเดล CAD และ BIM ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในภาคส่วนนี้ เช่นเดียวกับในการผลิตผลิตภัณฑ์ คุณสามารถติดเซ็นเซอร์กับพื้นที่ต่าง ๆ ของแบบจำลองโครงสร้างเหล่านี้ เพื่อวางแผนว่าจะรวมระบบทำความร้อน, การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) เข้าด้วยกันอย่างไร และติดตามความคืบหน้าของการก่อสร้าง

Digital Twins ต้องเผชิญกับความท้าทายอะไรบ้าง?

แม้ว่าเราได้กล่าวถึงความท้าทายเฉพาะแอปพลิเคชันที่ Digital Twins เผชิญอยู่ในหัวข้อข้างต้นแล้ว แต่ก็ยังคุ้มค่าที่จะพิจารณาสิ่งที่เกี่ยวข้องทั่วทั้งกระดาน สิ่งกีดขวางที่ใหญ่ที่สุดสำหรับแอปพลิเคชัน Digital Twinning คือความไม่ถูกต้อง เนื่องจากการเบี่ยงเบนที่สำคัญใด ๆ ระหว่างโมเดลและวัตถุจะทำให้ข้อมูลผลลัพธ์และการวิเคราะห์ของคุณผิดเพี้ยนไป

การใช้เครื่องสแกนที่เน้นความแม่นยำเช่น Space Spider เป็นวิธีที่ดีที่สุดของคุณในการจับภาพวัตถุด้วยความแม่นยำระดับมาตรวิทยา ทำให้แฝดของคุณมีโอกาสประสบความสำเร็จสูงสุด การสแกน 3D ด้วยแสงที่มีโครงสร้างและเลเซอร์ยังช่วยเอาชนะอุปสรรคสำคัญในการนำ Digital Twins มาใช้ นั่นคือต้นทุน การลงทุนในเทคโนโลยีภาพแบบดั้งเดิมควบคู่ไปกับโครงสร้างพื้นฐาน Digital Twinning อื่น ๆ อาจมีต้นทุนสูงถึง 1 ล้านดอลลาร์

Artec Space Spider สร้าง Digital Twin จากชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อน

สแกนเนอร์แบบพกพาเช่น Artec Eva ที่มีน้ำหนักเบาและเข้าถึงได้ และ Artec Leo ที่ล้ำสมัย มีราคาต่ำกว่านั้นและเปิดโอกาสให้ผู้ใช้อัปเกรดความสามารถตามความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไป

จากนั้นก็ขาดมาตรฐานข้อมูล แน่นอนว่าคุณต้องการข้อมูลในปริมาณที่พอเหมาะเพื่อสร้าง Digital Twin แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่จะเข้าถึงได้ง่าย และอาจมาในรูปแบบต่าง ๆ มากมาย ในทำนองเดียวกัน ฝาแฝดจะมีระดับประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ใช้และปัจจัยต่าง ๆ เช่น จำนวนขั้นตอนระหว่างจุดรวบรวมข้อมูล

ปัจจัยเหล่านี้อาจทำให้การชั่งน้ำหนักผลประโยชน์ของ Digital Twin อย่างแม่นยำเป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตาม ด้วยแพลตฟอร์มเช่น Artec Studio อย่างน้อยคุณก็สามารถทำให้การประมวลผลข้อมูลโมเดลเป็นไปโดยอัตโนมัติเพื่อเพิ่มความคล่องตัวและเร่งการบันทึกข้อมูล ก่อนที่จะส่งออกโมเดลในรูปแบบที่ยอมรับอย่างกว้างขวาง

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ความก้าวหน้าในการสแกน 3D ยังคงเร่งกระบวนการ Digital Twinning และผลักดันการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมใหม่

อนาคตของ Digital Twins

เป็นที่ชัดเจนว่าเทคโนโลยี Digital Twin ยังคงมีอุปสรรคบางอย่างที่ต้องเอาชนะก่อนที่จะสามารถขัดขวางเวิร์กโฟลว์การผลิตและสิ่งอำนวยความสะดวกหรือการวางผังเมืองตามกระแสหลักได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถปลดล็อกปริมาณงานการผลิตและการเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำ ตลอดจนประสิทธิภาพของกระบวนการในแอปพลิเคชันการวางแผนที่กว้างขึ้น และยังคงอยู่ภายใต้การวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

ฝาแฝดสร้างได้ง่ายขึ้นและมีความสามารถมากขึ้น และในไม่ช้าพวกเขาอาจสามารถจัดหาข้อมูลในเชิงรุกในฐานะส่วนหนึ่งของการตั้งค่า IoT ความคืบหน้านี้เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการเกิดขึ้นของสแกนเนอร์ 3D ที่มีความสามารถหลากหลาย และเข้าถึงได้มากขึ้น ซึ่งช่วยให้เกิดการนำไปใช้ในวงกว้างในอุตสาหกรรมต่าง ๆ การก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีดังกล่าวทำให้บริษัทข้ามชาติทำการทดลอง Digital Twin มากขึ้นเรื่อย ๆ โดยบริษัทโทรคมนาคมยักษ์ใหญ่อย่าง Nokia กำลังมองหาวิธีใหม่ ๆ ในการเพิ่มความครอบคลุมและใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่มีอยู่มากมาย

นอกเหนือจากการใช้งานในอุตสาหกรรมแล้ว คำว่า Digital Twins ยังมีความหมายใหม่อีกด้วย และไม่ได้ใช้เพื่ออธิบายสำเนาเสมือนจริงของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่รวมถึงวัตถุอื่น ๆ ด้วย ขณะที่ Metaverse ความจริงเสมือนแบบใหม่ที่ผู้คนและธุรกิจสามารถอยู่ร่วมกันได้ ยังคงเผยออกมา แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าจะเป็นไปในทิศทางใด แต่เมื่อเติบโตขึ้น ความต้องการผู้คน, สถานที่ และสิ่งของจริงในเวอร์ชันดิจิทัลก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน หมายความว่านี่อาจเป็นพรมแดนใหม่แห่งถัดไปสำหรับตลาด Digital Twin ที่กำลังเติบโต