Trong bối cảnh các nhà máy và hạ tầng công nghiệp ngày càng trở nên phức tạp, việc ra quyết định vận hành, bảo trì và tối ưu hóa hệ thống đòi hỏi một sự thấu hiểu sâu sắc và khả năng dự đoán chính xác. Chỉ giám sát dữ liệu (monitoring) là không đủ. Đây là lúc Digital Twins (Bản sao số) xuất hiện như một công nghệ thay đổi cuộc chơi, và là một trụ cột quan trọng trong các giải pháp Nhà máy Thông minh (PS-SFact) mà PISA cung cấp.

1. Digital Twins là gì?

Về cơ bản, Digital Twins là một bản sao kỹ thuật số, một mô hình ảo chi tiết của một tài sản vật lý (như một máy bơm, một động cơ), một quy trình (như quy trình xử lý nước) hoặc thậm chí là toàn bộ nhà máy.

Tuy nhiên, điều khiến Digital Twins khác biệt hoàn toàn so vơi một mô hình 3D hay một bản vẽ kỹ thuật, đó là tính “sống động”. Một Bản sao số được kết nối trực tiếp với tài sản vật lý thông qua các cảm biến IoT. Nó liên tục cập nhật và phản ánh trạng thái vận hành, hiệu suất và “sức khỏe” của tài sản trong thế giới thực theo thời gian thực.

Nói cách khác, nếu máy bơm ngoài thực địa đang bị nóng lên, mô hình Digital Twins của nó trên máy tính cũng sẽ “nóng” lên.

2. Tại sao Digital Twins lại quan trọng?

Bằng cách tạo ra một môi trường thử nghiệm ảo, an toàn tuyệt đối, Digital Twins cho phép các doanh nghiệp phá vỡ rào cản lớn nhất của vận hành công nghiệp: rủi ro.

Trước đây, muốn thử nghiệm một chiến lược điều khiển mới, một quy trình vận hành khác, hoặc đánh giá tác động của một sự cố, chúng ta phải can thiệp trực tiếp vào hệ thống đang chạy—tiềm ẩn nguy cơ gây gián đoạn sản xuất hoặc hư hỏng thiết bị.

Với Digital Twins, mọi thử nghiệm, phân tích và đào tạo đều có thể được thực hiện trên bản sao số “mà không ảnh hưởng đến hoạt động thực tế”.

3. Các Ứng Dụng Cốt Lõi Của Digital Twins Trong Công Nghiệp

Là một phần trong bộ giải pháp PS-SFact, PISA tích hợp công nghệ Digital Twins để mang lại bốn giá trị ứng dụng cụ thể:

• Mô phỏng và Tối ưu hóa Vận hành: Digital Twins cho phép các kỹ sư vận hành thử nghiệm các thay đổi về tham số hoặc các chiến lược điều khiển mới trong môi trường ảo. Ví dụ: “Điều gì xảy ra nếu chúng ta tăng tốc độ băng tải?” hoặc “Cấu hình điều khiển PID nào sẽ tiết kiệm năng lượng nhất?” Hệ thống sẽ mô phỏng kết quả, giúp tìm ra cấu hình tối ưu trước khi áp dụng vào thực tế.
• Đào tạo Nhân viên Vận hành An toàn: Đây là một trong những ứng dụng hiệu quả nhất. Thay vì đào tạo lý thuyết, nhân viên mới có thể thực hành xử lý các tình huống vận hành bình thường và cả các kịch bản khẩn cấp (như cháy nổ, rò rỉ) trong một môi trường mô phỏng an toàn, không rủi ro. Điều này giúp họ xây dựng phản xạ và kỹ năng xử lý tình huống thực tế một cách thành thạo.
• Phân tích Kịch bản “What-if” (Điều gì-Nếu): Quản lý rủi ro là yếu tố then chốt. Digital Twins cho phép ban quản lý “đánh giá tác động của các sự kiện tiềm ẩn”. Ví dụ: “Nếu máy bơm chính số 1 bị hỏng, hệ thống sẽ phản ứng ra sao?” hay “Nếu chất lượng nước đầu vào đột ngột thay đổi, quy trình xử lý có đáp ứng kịp không?”. Những phân tích này giúp doanh nghiệp xây dựng các kế hoạch ứng phó sự cố hiệu quả.
• Hỗ trợ Lập kế hoạch Bảo trì: Việc dừng một thiết bị quan trọng để bảo trì có thể ảnh hưởng đến toàn bộ dây chuyền. Digital Twins cho phép “mô phỏng tác động của việc dừng thiết bị để bảo trì”, giúp đội ngũ kỹ thuật lựa chọn thời điểm can thiệp ít ảnh hưởng nhất và chuẩn bị đầy đủ nguồn lực.

Kết luận

Digital Twins không còn là một khái niệm tương lai xa vời. Nó là một công cụ thực tiễn, giúp các nhà quản lý “nhìn thấy” hoạt động bên trong của tài sản, “dự đoán” các vấn đề sắp xảy ra và “thử nghiệm” các giải pháp mà không phải trả giá bằng rủi ro thực tế. Bằng cách tích hợp Digital Twins, PISA đang giúp các nhà máy tại Việt Nam chuyển đổi từ vận hành bị động sang điều hành chủ động, thông minh và tối ưu hóa liên tục.