รู้จักกับ Digital Twin – เมื่อวัตถุต่างๆมีฝาแฝดอยู่ในโลกดิจิทัล

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่ CAT datacom News & promotion

จะเป็นอย่างไร หากเราสามารถจำลองโลกทั้งใบขึ้นมาได้อย่างแม่นยำและเฝ้ารอดูได้ว่าในอนาคตจะเกิดเหตุการณ์อะไรขึ้น เป็นโลกจำลองที่เราสามารถทดลองได้ตามใจ ต้องเปลี่ยนที่ใด ปรับตรงไหน จึงจะเกิดผลลัพธ์ที่ดีขึ้นและป้องกันสิ่งไม่พึงประสงค์ได้ คงจะดีไม่น้อย หากเรารู้ว่าในหนึ่งนาทีนี้ควรทำอะไรเพื่ออนาคตที่ดีที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ ทุกวันนี้ แม้อาจไม่ใช่ทั้งโลก แต่รู้หรือไม่ว่าเราสามารถจำลองสิ่งต่างๆขึ้นมาในลักษณะนี้ได้แล้ว ด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่า Digital Twin

Digital Twin เป็นชื่อเรียกของแนวคิดการทำสำเนาหรือแบบจำลองของสิ่งต่างๆทางกายภาพให้อยู่ในรูปแบบดิจิทัล ทว่า Digital Twin เหล่านี้ไม่เพียงเป็นภาพจำลองที่สวยงามเท่านั้น แต่ยังมีกลไกเชื่อมต่อกับวัตถุของจริงผ่านระบบเซ็นเซอร์ที่คอยเก็บข้อมูลสถานะทางกายภาพของวัตถุแบบ Real-time ทำให้แบบจำลองนั้นเป็นเสมือนการย้ายวัตถุไปไว้ในโลกดิจิทัลนั่นเอง

เมื่อมีแบบจำลองวัตถุที่สมจริง สิ่งที่ตามมาคือความสามารถในการตรวจสอบสถานะของวัตถุอย่างละเอียดโดยมีสื่อที่เป็นภาพคอยนำทาง และความสามารถในการจำลองสถานการณ์ขึ้นว่าหากสภาพแวดล้อม หรือสถานะจุดใดจุดหนึ่งภายในตัววัตถุเปลี่ยนไป จะเกิดผลกระทบอย่างไรบ้างกับวัตถุ โดยที่มากไปกว่านั้นคือ Digital Twin ของวัตถุแต่ละชิ้นนั้นเราย่อมสามารถนำมาเชื่อมต่อกันให้กลายเป็นระบบจำลองขนาดย่อมๆได้ ทำให้เราสามารถจำลองสถานการณ์และทำนายความเป็นไปได้ในภาพที่สมบูรณ์มากขึ้น

สำหรับธุรกิจ ความสามารถเช่นนี้ของ Digital Twin หมายความว่าพวกเขาจะสามารถเฝ้าระวังเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำลองเหตุการณ์และวางแผนการดำเนินการ เช่น การกะเวลาที่ควรซ่อมบำรุง การสร้างสถานการณ์สมมติ การตรวจสอบการทำงานร่วมกันของเครื่องจักรหลายชิ้น เป็นต้น นอกจากนี้ Digital Twin อาจสามารถช่วยแจ้งเตือน และเริ่มดำเนินขั้นตอนในการทำงานแบบอัตโนมัติเมื่อสถานะของวัตถุบ่งบอกว่าต้องการ Action อะไรบางอย่างต่อระบบ

เราใช้เทคโนโลยีอะไรสร้าง Digital Twin?

แนวคิดหลักของ Digital Twin นั้นคือการสร้างแบบจำลองวัตถุขึ้นในโลกดิจิทัล ทั้งในรูปแบบของภาพ และข้อมูล แล้วจากนั้นในการใช้งานจะมีการดึงข้อมูลไปวิเคราะห์ สร้างสถานการณ์จำลอง ดังนั้นน่าจะพอเห็นภาพได้ว่า Digital Twin นั้นเป็นการผสมผสานของเทคโนโลยีหลายชนิด อันได้แก่

• เทคโนโลยีผลิตภาพ 3 มิติ หรือ VR และ AR ทำหน้าที่สร้างรูปร่างของวัตถุในโลกดิจิทัล
• เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ และ Internet of Things (IoT) รับผิดชอบการเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างโลกแห่งความเป็นจริงและโลกดิจิทัล รวมทั้งการอัปเดตข้อมูลใหม่ๆเข้ามาใน Digital Twin อยู่เสมอแบบ Real-time
• เทคโนโลยีการวิเคราะห์ข้อมูล ซึ่งอาจประกอบไปด้วยหลายเทคโนโลยี เช่น Machine Learning เพื่อทำนายเหตุการณ์ที่อาจเกิดขึ้น และ Software Analytics เพื่อดูแลการทำงานของซอฟต์แวร์ในระบบ
• เทคโนโลยีสำหรับสร้างโมเดลจำลอง เช่น Artificial Intelligence และ Spatial Graph เพื่อจำลองภาพโดยรวมของระบบและจำลองเหตุการณ์ที่น่าจะเกิดขึ้น
• เทคโนโลยีโครงสร้างพื้นฐานสำหรับสื่อสารเชื่อมต่อระบบเข้าด้วยกัน เช่น Cloud, Edge Computing, Automation, และระบบรักษาความปลอดภัย ซึ่งช่วยให้เทคโนโลยีทั้งหมดทำงานร่วมกันได้ด้วยดี

ตัวอย่างการใช้งานจริงของ Digital Twin ในอุตสาหกรรม

Digital Twin นั้นเป็นแนวคิดเทคโนโลยีที่มาในคลื่นเดียวกับ Industry 4.0 โดยในปี 2017 Gartner บริษัทวิเคราะห์เทคโนโลยีระดับโลกได้จัดให้ Digital Twin เป็น 1 ใน 10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามอง และปัจจุบัน ธุรกิจในอุตสาหกรรมต่างๆก็มีการนำแนวคิด Digital Twin ไปใช้กันมากขึ้นเรื่อยๆ

NASA นั้นเป็นองค์กรที่ได้ประโยชน์อย่างชัดเจนจากความสามารถในการยกวัตถุเข้ามาไว้ในโลกดิจิทัลไม่ว่าวัตถุนั้นจะอยู่ที่ใด พวกเขาเริ่มจากการใช้งานเทคโนโลยีซึ่งเรียกว่า Pairing Technology ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นต้นตระกูลของ Digital Twin มาช่วยดำเนินการในอวกาศ โดยมีผลงานสำคัญคือการกู้ภัยในภารกิจ Apollo 13 และทุกวันนี้พวกเขาใช้ประโยชน์จากการที่ Digital Twin กำจัดความจำเป็นที่จะต้องเข้าไปตรวจสอบอุปกรณ์ในสถานที่จริงมาใช้ในการเฝ้าระวังและวางแผนการซ่อมบำรุงอุปกรณ์ต่างๆที่อยู่ไกลถึงในอวกาศ

Chevron ก็เป็นหนึ่งบริษัทใหญ่ที่นำ Digital Twin มาใช้งาน โดยเน้นไปที่การตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์ในบ่อเจาะน้ำมันและโรงกลั่นแบบ Real-time ทำนายเวลาที่ต้องซ่อมบำรุงและวางแผนเพื่อกำหนดเวลาในการซ่อมบำรุงให้น้อยที่สุดโดยไม่เบียดเบียนการดำเนินงาน โดยในปี 2024 พวกเขาวางแผนจะนำ Digital Twin เข้ามาใช้ในอุปกรณ์ที่มีความจำเป็นต่อการดำเนินการทั้งหมด ซึ่งคาดการณ์ว่าอาจช่วยลดต้นทุนได้หลายล้านเหรียญสหรัฐฯ

ด้านสิงคโปร์ก็ได้กลายเป็นประเทศที่มี Digital Twin ของทั้งประเทศเป็นที่แรกของโลกในปี 2018 ด้วยการจับมือกับ Dassault Systèmes ในการพัฒนาโมเดลจำลองของทั้งเมืองที่จะช่วยเฝ้าระวังภัยพิบัติ วางผังเมืองและจัดการพื้นที่ในเมือง เช่น วางแผนสร้างที่จอดรถตามจำนวนผู้อยู่อาศัยในระแวกใกล้เคียง และวางแผนการปลูกต้นไม้เพื่อสร้างร่มเงา รวมไปถึงการวางแผนด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น

Digital Twin ในสิ่งมีชีวิต

ในทำนองเดียวกัน แนวคิดของ Digital Twin นี้สามารถปรับใช้กับสิ่งมีชีวิตและอวัยวะในร่างกายของคนเราได้ด้วย อุตสาหกรรมแรกที่หลายคนอาจนึกถึงคืออุตสาหกรรมการแพทย์ ซึ่งเมื่อจำลองร่างกายของมนุษย์ออกมาในรูปแบบ Digital Twin แล้ว แพทย์ก็จะสามารถวิเคราะห์ค่าต่างๆในร่างกาย นำข้อมูลมาเปรียบเทียบกับชุดข้อมูลอื่นๆ และจำลองการรักษาเพื่อดูถึงผลลัพธ์ได้

นอกจากนี้ ในการจำลอง Digital Twin นั้นอาจจำลองแยกเป็นอวัยวะแต่ละส่วนไป เช่นโครงการ Blue Brain Project (BBP) ซึ่งมีเป้าหมาย ในการสร้างแบบจำลองสมองโดยละเอียดตามลักษณะทางชีววิทยาที่สามารถจำลองสถานการณ์ได้หลากหลาย โดยในเบื้องต้น BBP ได้ทำการพัฒนาสมองจำลองของสัตว์ฟันแทะ และในอนาคตจะมีการขยายผลไปพัฒนา Digital Twin ของสมองมนุษย์ต่อไป

อีกทางหนึ่งเทคโนโลยี Digital Twin ในสิ่งมีชีวิตหรือมนุษย์ก็ได้ถูกนำเข้ามาใช้ในวงการบันเทิงเช่นกัน โดยในเทศกาลตรุษจีนในปี 2019 รายการโทรทัศน์ Spring Festival Gala ทางช่อง China Central Television ของจีน พิธีกรในรายการทั้ง 4 รายได้ดำเนินรายการร่วมกับ Digital Twin ของตัวเอง ซึ่งสามารถสื่อสารโต้ตอบได้อย่างเป็นธรรมชาติ และในอนาคต OBEN ผู้พัฒนาโซลูชันนี้ก็หวังว่าจะสามารถนำ Digital Twin ไปใช้จำลองมนุษย์ในอาชีพอื่นๆ เช่น ครู และแพทย์

อนาคตของ Digital Twin

นับตั้งแต่แนวคิด Digital Twin เริ่มได้รับความสนใจ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องนั้นมีต้นทุนที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง และความพร้อมในการเปิดรับเทคโนโลยีของธุรกิจต่างๆก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ด้วยแนวโน้มดังกล่าว จึงเป็นไปได้ว่าในอนาคตเราจะได้เห็น Digital Twin ถูกใช้งานกันอย่างแพร่หลายในธุรกิจต่างๆ มีการประยุกต์สร้างคุณค่าในรูปแบบใหม่ๆ และอาจเข้าถึงได้ในระดับที่ผู้บริโภคเริ่มนำมาใช้งานในชีวิตประจำวัน เช่น Digital Twin ของรถยนต์ หรือระบบเครือข่ายเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านเลยทีเดียว

ความสามารถในการเฝ้าระวังสถานะ วิเคราะห์ข้อมูล และจำลองเหตุการณ์ของ Digital Twin นั้นเปรียบเสมือนการอัพเกรดการวิเคราะห์ข้อมูลไปอีกขั้น ที่จะช่วยให้ธุรกิจ หน่วยงาน และบุคคลทั่วไปที่ได้งานมีภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นในการตัดสินใจสิ่งต่างๆด้วยข้อมูล ทำให้การตัดสินใจนั้นแม่นยำและชาญฉลาดยิ่งขึ้น Digital Twin มีประโยชน์หลากหลายและสามารถนำไปใช้ได้กับงานหลายรูปแบบ เป็นที่น่าติดตามต่อไปว่าเมื่อมีการใช้ Digital Twin อย่างแพร่หลายขึ้นแล้ว จะมีการต่อยอดการใช้งานอย่างไรต่อไปบ้าง

Sources

• https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin
• https://www.aware.co.th/digital-twin-คืออะไร/
• https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/industry-4-0/digital-twin-technology-smart-factory.html
• https://www.beckershospitalreview.com/healthcare-information-technology/digital-twins-the-future-of-healthcare-delivery-and-improved-patient-experience.html
• https://www.arcweb.com/blog/chevron-launching-predictive-maintenance-cut-costs-improve-operations
• https://www.businesswire.com/news/home/20180708005039/en/World-Cities-Summit-2018-Dassault-Systèmes-Drives
• https://bernardmarr.com/default.asp?contentID=1870
• https://www.ns-businesshub.com/technology/digital-twin-examples-formula1-singapore/
• https://www.epfl.ch/research/domains/bluebrain/