(Source: Freepik)
Inovasi teknologi terus bermunculan, menjanjikan efisiensi, produktivitas, dan pengambilan keputusan yang lebih cerdas. Salah satu konsep revolusioner yang semakin populer dan diimplementasikan secara luas adalah digital twins. Lebih dari sekadar model 3D statis, digital twins adalah representasi virtual yang dinamis dari aset fisik, proses, atau sistem, yang terus diperbarui dengan data real-time dari dunia nyata.
Mat tahu ap aitu digital twins? Artikel ini akan menjelaskan bagaimana teknologi ini bekerja, mengeksplorasi manfaat dan penerapannya di berbagai industri, serta membahas tantangan dan prospek masa depannya.
Memahami Esensi dan Cara Kerja Digital Twins
Digital twins adalah menciptakan representasi digital yang menyeluruh dari sebuah entitas fisik. Representasi ini tidak hanya mencakup bentuk geometri dan struktur fisik aset, tetapi juga data operasional, kondisi lingkungan, dan riwayat perilakunya.
Yang membedakan digital twins dari model simulasi biasa adalah koneksi real-time antara dunia fisik dan digital. Data dari sensor pada aset fisik terus-menerus dikirim ke digital twins, memperbarui status, kinerja, dan kondisi aset secara akurat. Sebaliknya, setiap perubahan atau analisis yang dilakukan pada digital twins bisa disimulasikan dan diterapkan kembali ke aset fisik, menciptakan siklus umpan balik yang berkelanjutan.
Proses kerja digital twins melibatkan beberapa elemen kunci yang bekerja secara sinergis untuk menciptakan replika virtual yang dinamis dari aset fisik, proses, atau sistem. Tahap awal adalah pemodelan digital. Di sini, model digital yang akurat dibuat dari objek di dunia nyata. Ini bisa melibatkan penggunaan Computer-Aided Design (CAD), Building Information Modeling (BIM), atau pemindaian 3D untuk menangkap setiap detail fisik yang penting. Setelah model digital terbentuk, konektivitas sensor menjadi krusial. Sensor-sensor yang terpasang pada aset fisik akan terus-menerus mengumpulkan data real-time. Data ini mencakup berbagai parameter seperti suhu, tekanan, kecepatan, getaran, dan lokasi, yang kemudian ditransmisikan ke platform digital twins.
Data yang masuk ini kemudian dikelola oleh platform dan analitik data. Platform digital twins bertanggung jawab untuk menerima, menyimpan, dan memproses data real-time tersebut. Di sinilah alat analitik canggih bekerja untuk memvisualisasikan data, memantau kinerja, mendeteksi anomali, memprediksi potensi kegagalan, dan mengoptimalkan operasi secara keseluruhan. Digital twins juga memungkinkan simulasi dan prediksi. Dengan kemampuan ini, berbagai skenario dan kondisi dapat disimulasikan untuk memprediksi kinerja aset di masa depan, menguji perubahan operasional, dan mengidentifikasi potensi masalah sebelum benar-benar terjadi di dunia nyata.
Berdasarkan wawasan yang diperoleh dari analisis dan simulasi, intervensi dan optimasi dapat dilakukan. Tindakan korektif atau optimasi ini bisa diterapkan pada aset fisik, baik secara manual maupun otomatis melalui sistem kontrol yang terhubung, memastikan aset beroperasi pada kondisi optimal.
Mengapa Digital Twins Menjadi Sangat Berharga
Adopsi digital twins didorong oleh beragam manfaat signifikan yang dapat dirasakan oleh organisasi di berbagai sektor. Salah satu pendorong utamanya adalah peningkatan efisiensi operasional. Dengan pemantauan real-time dan analitik prediktif, Digital Twins membantu mengidentifikasi inefisiensi, mengoptimalkan penggunaan sumber daya, dan mengurangi waktu henti yang tidak terencana.
Kemudian, ada pula pengurangan biaya pemeliharaan. Prediksi kegagalan aset memungkinkan pemeliharaan proaktif dan tepat waktu, sehingga dapat menghindari kerusakan yang lebih besar dan biaya perbaikan yang mahal. Dengan digital twins, pemeliharaan berbasis kondisi menjadi jauh lebih efektif.
Digital twins juga berkontribusi pada peningkatan kualitas produk dan proses. Inovasi ini memungkinkan pemantauan kualitas secara real-time selama proses produksi, identifikasi cacat lebih awal, dan optimasi parameter proses untuk menghasilkan produk yang lebih baik. Hal ini berdampak positif pada pengambilan keputusan yang lebih cerdas. Dengan visualisasi data yang komprehensif dan kemampuan simulasi, para pengambil keputusan dapat memiliki pemahaman yang lebih baik tentang kinerja aset dan dampak dari berbagai keputusan yang akan diambil.
Selain itu, digital twins mempercepat inovasi dan pengembangan produk. Sebagai keuntungannya. pengujian virtual dari desain produk baru dan perubahan operasional dapat dilakukan dan diamati hasilnya sebelum implementasi fisik. Ini mempercepat siklus inovasi dan secara signifikan mengurangi risiko. Digital twins juga mendukung peningkatan keamanan dan keberlanjutan. Dalam industri seperti energi dan manufaktur, Digital Twins dapat membantu memantau dan mengelola risiko keselamatan, serta mengoptimalkan penggunaan energi dan mengurangi dampak lingkungan.
Digital Twins di Berbagai Sektor Industri
Fleksibilitas dan kemampuan adaptasi Digital twins memungkinkan penerapannya di berbagai sektor industri, membawa inovasi dan efisiensi di mana-mana. Di sektor manufaktur, Digital twins digunakan untuk memantau kinerja mesin, mengoptimalkan rantai pasokan, memprediksi kegagalan peralatan, dan meningkatkan efisiensi produksi secara keseluruhan. Bayangkan sebuah kembaran digital dari lini produksi yang dapat mengidentifikasi bottleneck dan menyarankan perubahan untuk meningkatkan throughput.
Dalam industri energi, digital twins membantu memantau kinerja pembangkit listrik, mengelola jaringan distribusi, memprediksi kebutuhan energi, dan mengoptimalkan pemeliharaan turbin angin atau panel surya, memastikan pasokan energi yang lebih stabil dan efisien. Sektor transportasi dan logistik juga mengadopsi digital twins untuk memantau kinerja armada kendaraan, mengoptimalkan rute pengiriman, memprediksi kebutuhan pemeliharaan, dan meningkatkan efisiensi logistik secara keseluruhan. Sebagai contoh, kembaran digital dari pesawat terbang dapat memantau kesehatan komponen dan menjadwalkan pemeliharaan sebelum terjadi masalah serius.
Di bidang kesehatan, digital twins dapat digunakan untuk membuat representasi virtual pasien, memungkinkan personalisasi pengobatan, simulasi hasil terapi, dan pemantauan kondisi kesehatan secara real-time, membuka era baru dalam perawatan pasien. Dalam konstruksi dan infrastruktur, digital twins dari bangunan, jembatan, dan infrastruktur lainnya memungkinkan pemantauan struktural, manajemen aset yang efisien, dan perencanaan pemeliharaan yang lebih baik. Sebuah kembaran digital dari jembatan, misalnya, dapat memantau tekanan dan keausan untuk mengidentifikasi potensi masalah keamanan.
Terakhir, konsep digital twins bahkan diperluas untuk menciptakan representasi virtual seluruh kota pintar, memungkinkan perencanaan urban yang lebih baik, pengelolaan lalu lintas yang efisien, optimasi penggunaan energi, dan peningkatan layanan publik bagi warganya.
Masa Depan Pengembangan Digital Twins
Meskipun potensi digital twins sangat besar, adopsinya juga menghadapi beberapa tantangan yang perlu diatasi. Salah satu tantangan utama adalah kompleksitas integrasi data. Mengintegrasikan data dari berbagai sumber dan sistem yang berbeda bisa menjadi proses yang sangat kompleks dan memerlukan investasi signifikan dalam infrastruktur dan platform yang memadai. Tantangan lain adalah keamanan dan privasi data. Mengelola data real-time yang sensitif dari aset fisik menuntut langkah-langkah keamanan dan privasi yang sangat kuat untuk melindungi informasi dari akses yang tidak sah.
Selain itu, kebutuhan akan keahlian khusus juga menjadi kendala. Pengembangan dan implementasi Digital Twins membutuhkan tim dengan keahlian di berbagai bidang, termasuk pemodelan 3D, sensor, analitik data, dan domain industri yang relevan. Hal ini seringkali berarti biaya implementasi awal yang tinggi. Investasi awal dalam perangkat keras sensor, platform perangkat lunak, dan pengembangan model digital dapat menjadi hambatan bagi beberapa organisasi. Terakhir, standarisasi dan interoperabilitas masih menjadi isu. Kurangnya standar yang seragam untuk format data dan platform Digital Twins dapat menghambat interoperabilitas dan berbagi informasi antar sistem yang berbeda.
Meskipun demikian, masa depan Digital Twins terlihat sangat cerah. Dengan kemajuan berkelanjutan dalam teknologi seperti Internet of Things (IoT), komputasi awan, AI, dan visualisasi data, digital twins akan menjadi lebih maju, mudah diakses, dan terintegrasi. Berikut beberapa tren digital twins di masa depan:
Kita akan melihat digital twins yang lebih cerdas dan otonom. Peningkatan penggunaan AI dan machine learning (ML) akan memungkinkan Digital Twins untuk melakukan analisis yang lebih mendalam, memberikan rekomendasi yang lebih cerdas, dan bahkan mengambil tindakan secara otonom tanpa campur tangan manusia. Selanjutnya, akan ada lebih banyak kolaborasi antar digital twins. Pengembangan platform yang memungkinkan interaksi dan berbagi informasi antar digital twins dari aset atau sistem yang berbeda akan membuka peluang untuk optimasi yang lebih holistik di seluruh ekosistem.
Model bisnis juga akan berkembang dengan munculnya digital twins sebagai layanan (DTaaS). Penyedia layanan cloud akan menawarkan platform dan alat digital twins sebagai layanan, membuatnya lebih mudah diakses oleh organisasi dengan berbagai ukuran, termasuk UKM.
Tentu saja, kita akan menyaksikan penerapan digital twins dalam skala yang Lebih Besar. Dari aset individu hingga sistem yang sangat kompleks seperti rantai pasokan global dan kota pintar, penerapan Digital Twins akan semakin meluas, mencakup area yang lebih besar dan fungsi yang lebih beragam.
Digital twins juga akan bedampak pada peningkatan fokus pada keberlanjutan dan dampak sosial. Digital twins akan semakin banyak digunakan untuk memantau dan mengoptimalkan aspek keberlanjutan, seperti penggunaan energi dan emisi karbon, serta untuk meningkatkan kualitas hidup masyarakat secara keseluruhan.
