FKMTF Indonesia

Kembaran Digital: Kulminasi dari Integrasi Teknologi Industri

Dalam setahun belakangan, kita sudah cukup sering mendengar tren teknologi-teknologi disruptif yang akan berperan besar pada era Industri 4.0, seperti internet untuk segala ‘IoT’, kecerdasan buatan, mahadata ‘big data, dan realitas virtual. Namun, ada hal besar yang lebih jarang disebut. Suatu proyek kulminasi yang mengintegrasikan teknologi-teknologi tersebut. Hal tersebut adalah kembaran digital ‘digital twin’. Kembaran digital merupakan replika virtual dari suatu entitas atau sistem yang nyata. Konsep kembaran digital ini sebenarnya sudah dicetuskan sejak tahun 2002. Akan tetapi, namanya baru-baru ini melejit karena penerapannya menjadi lebih mudah dengan keberadaan internet untuk segala dan harga sensor yang semakin murah.  Pada tingkat industri, kembaran digital akan membantu para insinyur untuk mendesain, mengintegrasikan, memantau, memelihara, dan mengoptimasikan suatu sistem atau produk.

Kredit: IBM® Watson™ IoT

Bayangkan pada suatu sistem manufaktur, kita memasang banyak sekali sensor demi mendapat berbagai macam data yang ukurannya sangat besar. Lalu, data tersebut dikirmkan ke awan ‘cloud‘ dan dianalisa. Hasil pengolahan data tersebut disatukan dengan model digital 3 dimensi dari sistem sehingga terbentuklah kembaran digital yang dapat menyimulasikan sistem asli. Perlu diperhatikan bahwa pengambilan data dilakukan terus-menerus agar kembaran digital tetap relevan dengan kembaran aslinya. Dengan data yang ada, kita dapat melakukan prediksi tentang kapan sistem harus mengalami pemeliharaan ‘maintenance‘ dan tindakan terbaik apa yang harus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi sistem serta memperpanjang umurnya. Model 3 dimensi yang sudah ada akan mempermudah kita dalam melakukan inspeksi perangkat tanpa harus mengotak-atik dulu perangkat yang asli.

Kredit: Volkswagen AG

Konsep kembaran digital ini sudah diaplikasikan oleh perusahaan-perusahaan besar, seperti Tesla, Volkswagen, Microsoft, IBM, Siemens, dan Amazon. Tesla, perusahaan yang terkenal dengan mobil listriknya, membuat kembaran digital untuk setiap produk mobilnya. Data dari mobil pengguna akan dikirimkan ke pabrik agar pabrik dapat memberikan pembaruan perangkat lunak. Misalnya ada pintu yang berderik, mobil dapat memperbaiki pintunya sendiri dengan mengunduh perangkat lunak yang menyesuaikan hidrolik dari pintu tersebut. Di sisi lain, Volkswagen menyebut kembaran digital sebagai kembaran virtual. Perusahaan tersebut menerapkan kembaran virtual untuk membuat desain mobil. Pembuatan desain mobil Volkswagen memanfaatkan Microsoft HoloLens agar para tim insinyur dapat membuat mobil secara virtual dalam bentuk 3 dimensi pada waktu yang sama, meski berada di tempat yang berbeda-beda.

Kredit: GE

Di dunia penerbangan, salah satu teknologi paling kompleks yang kini terjamah kembaran digital adalah mesin jet. Setiap mesin jet yang dibuat akan memiliki kembaran digital. Sensor dipasangi di komponen-komponen mesin untuk mendapat data yang digunakan untuk membuat model digital. Dengan begitu, dapat diketahui akan seberapa panas komponen mesin, tekanan yang diterima, dan laju aliran udara di mesin. Saat mesin digunakan pada penerbangan, kita dapat memantau bagaimana mesin jet bekerja. Pola kerja mesin akan berbeda bila digunakan pilot penerbangan berbeda dan di wilayah penerbangan berbeda. Informasi tersebut dapat dipakai untuk mencetak mesin secara 3 dimensi yang akan menyesuaikan pilot pesawat serta rute penerbangan sehingga mesin jet menjadi lebih optimal.

Kembaran digital juga dapat diaplikasikan pada bidang kesehatan. Konsepnya tetap mirip dengan kembaran digital pada sistem manufaktur atau suatu produk. Hanya saja, kembaran digital yang akan dibuat adalah suatu sel, organ, atau bahkan manusia. Data akan diambil dari kondisi tubuh dan gaya hidup manusia yang bersangkutan serta memadukannya dengan data populasi manusia. Versi digital dari tubuh kita membuat dokter dapat memprediksi kapan kita akan jatuh sakit, tindakan preventif yang perlu dilakukan, dan penanganan serta obat personal yang perlu diberikan. Penerapan kembaran digital di bidang kesehatan akan meningkatkan standar kesehatan manusia.

Itulah sekilas mengenai penerapan teknologi kembaran digital di berbagai bidang industri. Kembaran digital akan merevolusi cara kerja industri di masa depan. Teknologi ini akan memberikan dampak signifikan ke industri dengan meningkatkan produktivitas, efisiensi, dan kepuasan konsumen. Mari kita antisipasi kehadiran teknologi ini di Indonesia dan menjadi pionir dalam menginovasikannya. Salam, Teknik Fisika.

oleh Dandi Junaedi (FT’17 ITB)

Daftar Pustaka:

Bolton, D. (2016, November 23). What Are Digital Twins and Why Will They be Integral to The Internet of Things? Retrieved September 22, 2019, from Applause: https://www.applause.com/blog/digital-twins-iot-faq

Bruynseels, K., Santoni de Sio, F., & van den Hoven, J. (2018, February 13). Digital Twins in Health Care: Ethical Implications of an Emerging Engineering Paradigm. Frontiers in Genetics. doi:10.3389/fgene.2018.00031

Copley, C. (2018, August 31). Medtech firms get personal with digital twins. Retrieved September 22, 2019, from Reuters: https://www.reuters.com/article/us-healthcare-medical-technology-ai-insi/medtech-firms-get-personal-with-digital-twins-idUSKCN1LG0S0

Digitalization in industry: Twins with potential. (n.d.). Retrieved September 22, 2019, from Siemens: https://new.siemens.com/global/en/company/stories/industry/the-digital-twin.html

Erin, B. (2017, February 14). How manufacturers act as on-ground mechanics for jet engines in the air. Retrieved September 22, 2019, from BBC Autos: http://www.bbc.com/autos/story/20170214-how-jet-engines-are-made

Goh, L. (2018, July 9). How Digital Twins of the Human Body Can Advance Healthcare. Retrieved September 22, 2019, from HPE: https://www.hpe.com/us/en/newsroom/blog-post/2018/07/how-digital-twins-of-the-human-body-can-advance-healthcare.html

How Volkswagen is Developing the Car of the Future Virtually. (2017, March). Retrieved September 21, 2019, from Volkswagen AG: volkswagenag.com/en/news/stories/2017/03/how-volkswagen-is-developing-the-car-of-the-future-virtually.html

Kienzler, R. (2019, May 13). Digital twins and the Internet of Things. Retrieved September 21, 2019, from IBM Developer: https://developer.ibm.com/articles/digital-twins-and-the-internet-of-things/

Marr, B. (2017, March 6). What Is Digital Twin Technology – And Why Is It So Important? Retrieved September 21, 2019, from Forbes: https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2017/03/06/what-is-digital-twin-technology-and-why-is-it-so-important

Mikell, M., & Clark, j. (2018, January 4). Cheat sheet: What is Digital Twin? Retrieved September 22, 2019, from IBM: https://www.ibm.com/blogs/internet-of-things/iot-cheat-sheet-digital-twin/

Montague, J. (2015, October 1). Digital Twins elevate industrial asset performance. Retrieved September 22, 2019, from CONTROL: https://www.controlglobal.com/articles/2015/ge-show9/

Parrott, A., & Warshaw, L. (2017, May 12). Industry 4.0 and the digital twin. Retrieved September 22, 2019, from Delloitte Insights: https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/industry-4-0/digital-twin-technology-smart-factory.html

Raghunathan, V. (2019, May 13). Digital Twins vs Simulation: Three Key Differences. Retrieved September 22, 2019, from Entrepreneur: https://www.entrepreneur.com/article/333645

Add comment