Khi doanh nghiệp ngày càng ưu tiên công nghệ làm nền tảng cho vận hành và ra quyết định, Digital Twin – hay còn gọi là “bản sao số” – đang nổi lên như một trong những công nghệ then chốt của Cách mạng công nghiệp 4.0. Với khả năng tạo ra một bản sao kỹ thuật số phản ánh chính xác trạng thái và hành vi của hệ thống vật lý ngoài đời thực, Digital Twin giúp doanh nghiệp giám sát, phân tích và tối ưu hóa quy trình vận hành trong thời gian thực.
Tuy nhiên, dù được nhắc đến ngày một nhiều trong ngành công nghiệp và truyền thông công nghệ, thuật ngữ “Digital Twin” vẫn tồn tại không ít giới hạn trong cách hiểu, cách sử dụng và triển khai thực tiễn. Không ít doanh nghiệp đang nhầm lẫn giữa Digital Twin với các khái niệm như IoT, mô hình 3D hay các hệ thống giám sát thông thường. Chính sự mơ hồ này có thể dẫn đến sai lệch trong định hướng đầu tư và chiến lược chuyển đổi số dài hạn.
Vậy “Digital Twin” thực sự là gì? Những ranh giới nào cần làm rõ? Hãy cùng VNTT tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
I. Digital twin là gì ?
Bản sao kỹ thuật số (Digital Twin) là mô hình số hóa động của các thực thể, quy trình hoặc hệ thống trong thế giới thực. Chúng được đồng bộ hóa liên tục theo thời gian thực, sử dụng dữ liệu cảm biến và lịch sử để phản ánh trạng thái hiện tại, quá khứ, đồng thời mô phỏng các kịch bản tương lai.
Digital Twin không chỉ là một bản sao ảo đơn thuần, mà còn là một hệ thống thông minh có khả năng học hỏi, phân tích, đưa ra dự đoán và kích hoạt hành động tự động trên đối tượng vật lý tương ứng. Các mô hình này được tích hợp sâu với hệ thống IT/OT.
Với vai trò là nền tảng kết nối giữa thế giới vật lý và thế giới số, hệ thống Digital Twin giúp doanh nghiệp:
- Hiểu rõ toàn diện hệ thống vận hành
- Ra quyết định nhanh và chính xác hơn
- Dự báo rủi ro, tối ưu hiệu suất và giảm chi phí
1.1 Lịch sử Digital twin
Khái niệm Digital Twin bắt nguồn từ những năm 1960–1970, khi NASA sử dụng các mô hình mô phỏng để tái hiện và xử lý các tình huống trong sứ mệnh Apollo. Nổi bật nhất là vào năm 1970, các kỹ sư NASA đã dùng mô hình song song của mô-đun điều khiển và hệ thống điện để giải quyết sự cố nổ bình oxy trên tàu Apollo 13, giúp cứu sống ba phi hành gia trong vòng chưa đầy hai giờ. Dù thuật ngữ “Bản sao số” chưa ra đời vào thời điểm đó, đây được xem là một tiền đề quan trọng cho công nghệ ngày nay.
Tàu Apolo 13 – Mô phỏng mô hình
1.2 Triển vọng của Digital Twin trong tương lai
Dự đoán từ Gartner cho thấy Digital Twin đang dần trở thành công nghệ phổ biến được các tổ chức áp dụng rộng rãi. Báo cáo này dự đoán rằng 75% các tổ chức triển khai Internet vạn vật (IoT) đã sử dụng công nghệ Digital Twin vào năm 2020. Ngoài ra, Gartner cũng ước tính rằng đến năm 2027, sẽ có hơn 40% các tập đoàn lớn trên toàn cầu ứng dụng bản sao số trong các dự án của họ nhằm tăng doanh thu.
Theo báo cáo từ Markets and Markets, công nghệ Digital Twin được dự báo sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong vài năm tới, nhờ vào mối quan tâm ngày càng tăng trong ngành sản xuất nhằm giảm chi phí và nâng cao hiệu quả chuỗi cung ứng. Cụ thể, thị trường Digital Twin được định giá khoảng 6,9 tỷ USD vào năm 2022, và dự kiến sẽ đạt 73,5 tỷ USD vào năm 2027 – tương đương tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) hơn 60%.
Digital Twin đã và đang đóng vai trò tất yếu trong thời đại công nghệ số hoá.
II.Cấu trúc công nghệ của Digital Twin
2.1 Cấu tạo cốt lõi của Digital Twin
Để tạo nên một hệ thống Digital Twin hoàn chỉnh, doanh nghiệp cần hiểu rõ 3 lớp cốt lõi tạo nên mô hình này:
- Thu thập dữ liệu (Data Acquisition)
Thu thập dữ liệu từ các thiết bị thực thông qua cảm biến, IoT, máy đo, phần mềm điều khiển, v.v.
- Mô hình hóa dữ liệu (Data Modeling)
Xây dựng bản sao kỹ thuật số của đối tượng hoặc quy trình vật lý dựa trên dữ liệu thu thập được. Có thể là mô hình 3D, mô phỏng thời gian thực, hoặc mô hình toán học.
- Ứng dụng dữ liệu (Data Application)
Phân tích, dự đoán, tương tác và đưa ra quyết định dựa trên mô hình số. Có thể kết hợp XR hoặc AI để mô phỏng và thử nghiệm các kịch bản vận hành.
2.2 công nghệ nền tảng tạo nên Digital Twin
Digital Twin không thể vận hành nếu thiếu sự hỗ trợ của 4 công nghệ lõi dưới đây:
Internet of Things (IoT)
- Là mạng lưới kết nối giữa “vạn vật” và thiết bị.
- IoT cung cấp dữ liệu thời gian thực từ hiện trường (máy móc, dây chuyền, phương tiện, cảm biến…).
- Theo báo cáo Research and Market cho thấy đến năm 2027, hơn 90% các nền tảng IoT sẽ tích hợp tính năng tạo bản sao số (Digital Twin)
- Điện toán đám mây( Cloud)
- Giúp lưu trữ và xử lý dữ liệu khổng lồ trên môi trường mạng.
- Cho phép truy cập từ xa, tối ưu hiệu suất hệ thống và tiết kiệm chi phí hạ tầng.
- Là “xương sống” giúp Digital Twin có thể vận hành ổn định và mở rộng linh hoạt.
AI Trí tuệ nhân tạo (AI)
- AI hỗ trợ phân tích dữ liệu, đưa ra dự đoán, phát hiện bất thường và đề xuất hành động.
- Kết hợp học máy (Machine Learning), học sâu (Deep Learning), và các hệ thống chuyên gia để ra quyết định nhanh chóng và chính xác.
Thực tế mở rộng (XR)
- Bao gồm VR (thực tế ảo), AR (thực tế tăng cường), MR (thực tế hỗn hợp).
Cho phép người dùng tương tác trực tiếp với mô hình số như thể đang thao tác trên mô hình thật. - Đặc biệt hữu ích trong đào tạo, thiết kế, giám sát và bảo trì kỹ thuật.
Hình minh hoạ Digital Twin – Bản sao số
III.Những hạn chế của thuật ngữ “Digital Twin” – Vì sao dễ hiểu sai và khó triển khai?
Dù được nhắc đến ngày càng phổ biến trong ngành công nghiệp và truyền thông công nghệ, thuật ngữ “Digital Twin” (Bản sao số ) vẫn tồn tại nhiều giới hạn trong cách hiểu, truyền đạt và triển khai thực tế.
3.1. Khó hiểu đối với người không chuyên
Thuật ngữ “Digital Twin” thường gây khó khăn cho những người không có nền tảng kỹ thuật, dẫn đến hiểu sai bản chất công nghệ, và từ đó trì hoãn quyết định triển khai.
Cần có những cách diễn giải dễ tiếp cận hơn, với ngôn ngữ đơn giản, đi kèm hình ảnh minh họa và nhấn mạnh lợi ích thiết thực để giúp người không chuyên dễ dàng nắm bắt.
3.2. Giới hạn về mặt khái niệm
Nhiều người cho rằng Digital Twin chỉ là một bản sao đơn giản, trong khi thực tế nó bao gồm năng lực phân tích, học máy, mô phỏng và ra quyết định.
Vì thế, xây dựng cách mô tả toàn diện hơn, nhấn mạnh rằng Digital Twin không chỉ là bản sao, mà là một hệ thống thông minh có khả năng học hỏi, dự đoán và tối ưu hóa vận hành thực tế là cần thiết.
3.3. Thiếu nhận diện ở nhiều ngành nghề
Công nghệ này hiện được biết đến nhiều trong lĩnh vực sản xuất, nhưng vẫn còn khá mờ nhạt trong các ngành như y tế, nông nghiệp, xây dựng hay dịch vụ công.
Việc truyền thông rộng rãi hơn trong các lĩnh vực mới nổi, cung cấp ví dụ ứng dụng cụ thể theo ngành, giúp mở rộng phạm vi áp dụng Digital Twin trên nhiều lĩnh vực khác nhau.
3.4. Bị giới hạn ở hệ thống vật lý
Nhiều người chỉ nghĩ đến việc áp dụng Digital Twin trong máy móc, nhà máy, mà quên mất rằng công nghệ này hoàn toàn có thể áp dụng cho chuỗi cung ứng, hành vi người dùng, hoặc mô hình xã hội.
Cần phải mở rộng khái niệm Digital Twin sang các hệ thống phi kỹ thuật, thông qua việc mô hình hóa hành vi, dữ liệu phi cấu trúc hoặc tương tác giữa con người – máy móc.
3.5. Dễ bị hiểu lầm chỉ là mô hình 2D
Nhiều người nhầm rằng Digital Twin chỉ là bản vẽ 2D đơn giản, trong khi hiện nay các mô hình 3D thời gian thực có thể xoay chuyển, tương tác và cập nhật liên tục là điều hoàn toàn khả thi.
Nên làm rõ khả năng mô phỏng 3D tương tác thời gian thực của Digital Twin, đồng thời đưa ra ví dụ trực quan về việc ứng dụng mô hình này trong bảo trì, đào tạo hoặc vận hành từ xa.
IV. Kết luận
Digital Twin không đơn thuần là bản sao kỹ thuật số của một đối tượng vật lý, mà là một hệ thống thông minh tích hợp dữ liệu, phân tích, dự đoán và mô phỏng, đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu suất, tối ưu chi phí và ra quyết định nhanh chóng trong thời đại số.
Tuy nhiên, việc hiểu sai hoặc hiểu chưa đầy đủ về thuật ngữ “Digital Twin” vẫn là một rào cản đáng kể đối với nhiều doanh nghiệp. Vì thế, doanh nghiệp cần chủ động cập nhật kiến thức đúng đắn, xây dựng nhận thức toàn diện về Digital Twin và có chiến lược áp dụng phù hợp với mô hình vận hành của mình.
Tìm hiểu thêm tại: Ứng dụng IoT trong sản xuất tại Việt Nam: Động lực thúc đẩy của ngành công nghiệp hiện đại
Liên hệ tư vấn
Bạn đang tìm hiểu các giải pháp thông minh cho doanh nghiệp?
Liên hệ với VNTT ngay hôm nay để được Demo và tư vấn triển khai miễn phí!
Công ty CP Công nghệ & Truyền thông Việt Nam (VNTT)
– Địa chỉ: Tầng 16, Toà nhà WTC Tower , Số 1, Đường Hùng Vương, Phường Hoà Phú, Thành phố Thủ Dầu Một, Tỉnh Bình Dương .
– Hotline: 1800 9400 – 0274 222 0222
– Email: marketing@vntt.com.vn
– Facebook: https://facebook.com/eDatacenterVNTT
– Zalo OA: https://zalo.me/edatacentervntt
