จากภารกิจห้วงอวกาศสู่โรงงานอัจฉริยะ
โดย โจเซฟ คง หัวหน้ากลุ่มธุรกิจอุตสาหกรรมดิ
คอมพิวเตอร์, ระบบนำทาง GPS, โทรศัพท์มือถือ, กล้องดิจิทัล, อินเทอร์เน็ต และอีกหลากหลายเทคโนโลยีที่เราใช้ในชีวิตประจำวันวันนี้ แท้จริงแล้วมีอายุมากกว่าที่เราคิด แนวคิดของเทคโนโลยีเหล่านี้เริ่มขึ้นตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 ซึ่งเป็นยุคแห่งการสร้างนวัตกรรม
นวัตกรรมหนึ่งในนั้นก็คือเทคโนโลยีดิจิทัลทวิน (Digital Twin) ที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรในปัจจุบันมองว่าเป็นหัวใจสำคัญของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหม่ โดย Digital Twin คือการสร้างคู่แฝดดิจิทัลของวัตถุทางกายภาพ ซึ่งการมีคู่แฝดดิจิทัลนี้ทำให้เราสามารถติดตาม ตรวจสอบ วินิจฉัยการทำงานของอุปกรณ์และระบบต่างๆ อีกทั้งสามารถคาดการณ์การบำรุงรักษาได้แบบเรียลไทม์ เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานอย่างมีนัยสำคัญ
แบบจำลองทางกายภาพของยานอวกาศ NASA คือ จุดเริ่มต้นของ Digital Twin
แนวคิดเริ่มต้นของ Digital Twin มีรากฐานมาจากภารกิจในอวกาศขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติหรือ ‘นาซ่า’ (NASA) เมื่อประมาณ 60 ปีที่แล้ว เนื่องด้วยการปฏิบัติภารกิจในอวกาศมีค่าใช้จ่ายและความเสี่ยงสูงมาก ดังนั้นการจำลองสถานการณ์บนพื้นโลกเพื่อเตรียมความพร้อมก่อนเผชิญสถานการณ์จริงในอวกาศจึงเป็นภารกิจที่สำคัญ
แนวคิดที่เรียบง่ายนี้ยังคงเป็นประโยชน์หลักของ Digital Twin ในปัจจุบัน โดยคำว่า “Digital Twin” ได้เป็นที่แพร่หลายและรู้จักมากขึ้นใน ค.ศ. 2010 โดย Michael Grieves และ John Vickers จาก NASA และเป็นจุดเปลี่ยนจากเทคโนโลยีที่ใช้เฉพาะในการสำรวจอวกาศสู่การปฏิวัติอุตสาหกรรม
การเติบโตของ Digital Twin และ IoT
หาก Digital Twin เป็นหัวใจสำคัญของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหม่ ข้อมูล (Data) ก็เปรียบเสมือนเส้นเลือดที่ไปหล่อเลี้ยง Digital Twin ยิ่งมีข้อมูลมากการจำลองก็ถูกต้องและแม่นยำยิ่งขึ้น การเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดของการใช้อุปกรณ์ IoT (Internet of Things) ทั่วทุกมุมโลก ยิ่งเสริมสร้างการเติบโตของการใช้ Digital Twin จากข้อมูลของ Statista พบว่ามีอุปกรณ์ IoT ที่ใช้อยู่ในการงานทั่วโลกถึง 18 พันล้านเครื่องในปี 2024 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่าภายในปี 2033 โดยอุปกรณ์ IoT เหล่านี้จำนวนมากถูกนำไปใช้ในโรงงานทั้งภาคอุตสาหกรรมและภาคการผลิต ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถจำลองกระบวนการการทำงานทุกแง่มุมในสภาพแวดล้อมดิจิทัลเสมือนจริง ตั้งแต่ตัวผลิตภัณฑ์ เครื่องจักรไปจนถึงสายการผลิตทั้งหมด
ซีเมนส์กับการขับเคลื่อนการพัฒนา IoT และ Digital Twin
ซีเมนส์ได้ให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลตั้งแต่ทศวรรษ 1970s และได้มีบทบาทสำคัญในภารกิจสำรวจอวกาศผ่านซอฟต์แวร์และโซลูชันดิจิทัล ซึ่งต่อมาได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้และสร้างการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในภาคการผลิต การพัฒนาทางเทคโนโลยี เช่น ระบบอัตโนมัติและระบบควบคุม และระบบดิจิทัล (Digitalization) ในยุคเริ่มแรกได้กลายเป็นรากฐานสำหรับเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อน IoT ในปัจจุบัน
ด้านเทคโนโลยี Digital Twin นั้นเริ่มแรกถูกออกแบบมาเพื่อจำลองและติดตามระบบที่มีความซับซ้อนในกิจการอวกาศ โดยการสร้างคู่แฝดดิจิทัลของวัตถุทางกายภาพทำให้วิศวกรสามารถคาดการณ์ได้ว่าส่วนประกอบของยานอวกาศจะตอบสนองต่อสภาพสุดขั้วในอวกาศอย่างไร ปัจจุบัน ซีเมนส์ได้นำ Digital Twin มาใช้ในภาคการผลิต ด้วยความสามารถในการทดสอบและปรับปรุงระบบอย่างมีความแม่นยำสูงในโลกเสมือนก่อนปฏิบัติจริงทำให้ผู้ประกอบการสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของสายการผลิต คาดการณ์ความต้องการการบำรุงรักษาของเครื่องจักรและอุปกรณ์ ลดเวลาในการหยุดทำงาน (downtime) และลดของเสีย โดยไม่ต้องเสี่ยงกับการทดลองที่มีค่าใช้จ่ายสูงในโลกจริง
ในปี 2012 ซีเมนส์ได้ร่วมมือกับ NASA ในภารกิจสำรวจดาวอังคาร “Curiosity” โดยบริษัทฯ ได้จัดหาโซลูชันซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนา จำลอง และทดสอบยานสำรวจดาวอังคาร ต่อมาในปี 2015 ซีเมนส์ได้นำเสนอแนวคิด Digital Twin สำหรับใช้งานภาคอุตสาหกรรมที่งาน Hannover Messe ประเทศเยอรมนี พร้อมนำเสนอเทคโนโลยีสำหรับอุตสาหกรรมในสาขาต่างๆ รวมถึงอุตสาหกรรมการผลิตแบบต่อเนื่องและการสร้างเครื่องจักร
รากฐานของอุตสาหกรรม 4.0 และอนาคตของโรงงานอัจฉริยะที่ยั่งยืน
ปัจจุบัน Digital Twin เป็นหัวใจของการเปลี่ยนผ่านกระบวนการอุตสาหกรรมไปสู่ยุคดิจิทัลหรืออุตสาหกรรม 4.0 Digital Twin ไม่เพียงมีประโยชน์ในขั้นตอนกระบวนการดำเนินงาน แต่มีประโยชน์อย่างมากนับตั้งแต่เกิดไอเดียหรือโมเดลธุรกิจขึ้น
วันนี้การสร้างโรงงานอัจฉริยะจะเกิดในรูปแบบ Digital Twin ก่อนแล้วจึงค่อยก่อสร้างเป็นโรงงานจริงภายหลัง โดยการจำลองที่แม่นยำนี้ไม่เพียงช่วยเลี่ยงอุปสรรคที่อาจเกิดและเสริมสร้างความปลอดภัย แต่ยังช่วยในการออกแบบกระบวนการทั้งหมดให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อสร้างโรงงานแห่งอนาคตที่ให้ผลผลิตสูงและมีความยั่งยืน
นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ต่อไปการผสมผสานเทคโนโลยี Digital Twin กับ AI จะช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่เหมาะสมได้อย่างอิสระ ซึ่งจะสนับสนุนผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมในการตัดสินใจเกี่ยวกับนวัตกรรม วางแผน ดำเนินงาน และการบำรุงรักษาต่างๆ
การผสานโลกจริงและโลกดิจิทัลเข้าด้วยกัน
Digital Twin เป็นตัวอย่างของการเชื่อมต่อโลกจริงกับโลกดิจิทัลเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่ยั่งยืน ด้วยการสร้างคู่แฝดดิจิทัลของวัตถุทางกายภาพ ธุรกิจจะได้ข้อมูลเชิงลึกที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน คาดการณ์ความท้าทายที่อาจเกิดขึ้น และสร้างนวัตกรรมอย่างมีความรับผิดชอบ
สิ่งสำคัญที่เราต้องตระหนักคือ โลกของความเป็นจริงและผู้คนยังคงเป็นศูนย์กลางของการตัดสินใจในการใช้เทคโนโลยีอยู่เสมอ เทคโนโลยีขั้นสูงอย่าง AI หรือเทคโนโลยีอื่นๆ ไม่ใช่จุดมุ่งหมายสุดท้ายในตัวมันเอง แต่จะเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่จะช่วยให้โลกยั่งยืนและยกระดับชีวิตประจำวันของผู้คนให้ดียิ่งขึ้น
พบกับซีเมนส์ที่งาน #ThailandSpaceWeek 2024 ในวันที่ 7 – 9 พฤศจิกายน 2567 ที่อิมแพค เมืองทองธานี ภายใต้แนวคิด “Converging Technologies, Connecting People” โดยซีเมนส์ได้นำเทคโนโลยีจากแพลตฟอร์มธุรกิจดิจิทัลแบบเปิด #SiemensXcelerator ร่วมจัดแสดง
ที่งาน #ThailandSpaceWeek 2024 ซึ่งจัดโดยสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ #GISTDA ซีเมนส์จะนำเทคโนโลยีซึ่งครอบคลุมถึงชุดผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ที่รองรับการพัฒนากิจการอวกาศทุกด้าน ตั้งแต่การออกแบบเชิงระบบ (System Design), การทดสอบและจำลอง (Simulation & Testing), การบริหารวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ (PLM – Product Lifecycle Management) ไปจนถึงการจัดการกระบวนการผลิต (Manufacturing) ภายใต้แนวคิด Model-Based Systems Engineering (MBSE) และ Digital Threads ที่มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงทุกขั้นตอนเข้าด้วยกันตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการผลิตของการพัฒนาระบบดาวเทียมและเทคโนโลยีอวกาศ
