Pengertian Digital Twin
Digital Twin adalah model virtual dari sebuah langkah kerja atau service yang dimana kita dapat menganalisa ataupun memantau sistem tersebut agar kita dapat memperkirakan masalah yang akan timbul lebih cepat. Tujuan dari teknologi ini dibuat untuk meningkatkan efisiensi kerja dan mengumpulkan data dari lapangan secara langsung guna untuk melakukan sebuah perbaikan atau perubahan. Munculnya teknologi ini menjadi sebuah tantangan baru di dunia industri karena minimnya pengetahuan masyarakat mengenai teknologi ini. Namun, hal ini tentu saja akan berkembang seiring berjalannya waktu.
 
Sejarah Digital Twin
Digital Twin pertama kali diperkenalkan pada tahun 2002 oleh Dr. Michael Grieves, seorang profesor di Universitas Michigan. Konsep Digital Twin awalnya digunakan dalam industri manufaktur untuk mengoptimalkan produksi dan meningkatkan kualitas produk. Namun, seiring perkembangan teknologi dan data yang semakin berkembang, penggunaan Digital Twin telah meluas ke berbagai sektor, seperti energi, transportasi, dan kesehatan.
 
Sejak diperkenalkan pertama kali pada tahun 2002, Digital Twin telah mengalami perkembangan yang pesat. Pada awalnya, Digital Twin hanya digunakan untuk menggambarkan model fisik suatu produk atau sistem. Namun, seiring waktu, Digital Twin menjadi semakin kompleks dan terintegrasi dengan data dan teknologi yang lebih canggih, seperti Big Data, IoT, dan AI.
 
Pada tahun 2011, NASA menggunakan konsep Digital Twin untuk mengoptimalkan kinerja wahana antariksa dan mengurangi risiko kegagalan misi. NASA menggunakan Digital Twin untuk membuat model virtual dari wahana antariksa dan mengujinya dengan simulasi kondisi lingkungan yang berbeda-beda, seperti gravitasi dan radiasi. Dengan menggunakan Digital Twin, NASA dapat memprediksi potensi kerusakan pada wahana antariksa dan membuat keputusan yang lebih baik untuk mengoptimalkan kinerjanya.
 
Pada tahun 2015, GE Aviation mengembangkan Digital Twin untuk memantau performa mesin pesawat dan meningkatkan efisiensi operasi. GE Aviation menggunakan sensor untuk mengumpulkan data dari mesin pesawat dan memasukkan data tersebut ke dalam model virtual. Dengan menggunakan Digital Twin, GE Aviation dapat memantau performa mesin pesawat secara real-time, mengidentifikasi potensi kerusakan, dan merencanakan perawatan yang efektif.
 
Pada tahun 2016, Siemens mengembangkan Digital Twin untuk mengoptimalkan operasi sistem tenaga angin. Siemens menggunakan Digital Twin untuk membuat model virtual dari sistem tenaga angin dan memasukkan data dari sensor untuk memantau performa sistem secara real-time. Dengan menggunakan Digital Twin, Siemens dapat mengoptimalkan produksi energi, meningkatkan efisiensi operasi, dan mengurangi downtime.
 
Digital Twin terus berkembang dan semakin terintegrasi dengan teknologi yang lebih canggih. Saat ini, Digital Twin dapat digunakan untuk memodelkan sistem yang sangat kompleks, seperti jaringan listrik, sistem transportasi, dan infrastruktur kota. Dengan menggunakan Digital Twin, kita dapat memantau performa sistem secara real-time, mengidentifikasi potensi kerusakan, dan membuat keputusan yang lebih baik untuk mengoptimalkan kinerja sistem.
 
Konsep Digital Twin
Dalam implementasinya, Digital Twin menggunakan teknologi seperti Internet of Things (IoT), sensor, big data, dan analisis data untuk mengumpulkan, menganalisis, dan memodelkan data dari sistem fisik atau produk. Model digital yang dihasilkan kemudian digunakan untuk pemantauan performa, prediksi kegagalan, optimisasi produksi, dan perawatan yang tepat.
 
Digital Twin terdiri dari tiga komponen utama: model digital, data sensor, dan analisis data. Model digital mencakup semua detail tentang objek fisik, seperti desain, dimensi, struktur, dan perilaku, sehingga dapat mereplikasi objek fisik secara akurat. Data sensor dikumpulkan dari objek fisik menggunakan sensor yang terpasang pada objek fisik tersebut. Data yang dikumpulkan dari sensor digunakan untuk memonitor dan memahami performa objek fisik, seperti kecepatan, suhu, tekanan, dan posisi. Analisis data digunakan untuk menganalisis data yang dikumpulkan dari sensor dan membandingkannya dengan model digital untuk mengidentifikasi masalah atau kegagalan dan membuat rekomendasi untuk perbaikan.
 
Digital Twin dapat diterapkan pada berbagai sektor industri, seperti manufaktur, energi, transportasi, kesehatan, bangunan dan konstruksi. Setiap sektor memiliki karakteristik yang berbeda dan memerlukan pendekatan yang berbeda dalam penerapan Digital Twin.
 
Cara kerja Digital Twin
Digital Twin bekerja sebagai jembatan antara dunia nyata dengan dunia digital. Untuk mewujudkan hal tersebut, teknologi digital twin harus dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut:
 

• Pemasang sensor pada sebuah mesin yang bisa bekerja untuk mengumpulkan data, mendeteksi kerusakan dan mengetahui kondisi mesin ketika beroperasi.
• Ketika semua sudah terkumpul, sensor akan membawa semua data tersebut ke sistem berbasis cloud yang sudah terhubung dengan software.
• Saat data sudah terkumpul di sistem yang berbasis cloud, selanjutnya dapat dilakukan analisis secara real-time di manapun dan kapanpun.

 
Kecanggihan dari konsep teknologi ini benar-benar membuka pikiran kita untuk selangkah lebih maju dalam meningkatkan metode kerja kita agar lebih efisien dan tepat sasaran. Maka dari itu, sudah banyak industri yang berlomba-lomba mendigitalisasikan mesin mereka guna meringankan pekerjaan mereka di lapangan.
 
Contoh penerapan teknologi digital twin adalah ketika sebuah pabrik kertas yang menggunakan mesin berat dalam kegiatan operasionalnya setiap hari. Lalu, dari yang biasanya manusia harus melakukan pengecekan mesin setiap minggu secara manual, berkat teknologi digital twin, operator tidak perlu mengecek setiap minggu secara manual karena sensor yang terdapat di mesin tersebut bisa mengumpulkan data dengan sendirinya dan akan memberikan informasi bila mesin usaha tidak dapat dioperasikan dengan baik.
 
Implementasi Digital Twin
Untuk mengimplementasikan Digital Twin, Anda memerlukan data yang akurat dan berkelanjutan dari sistem atau objek fisik, serta kemampuan untuk mengolah dan menganalisis data tersebut. Untuk itu, beberapa teknologi yang digunakan dalam implementasi Digital Twin antara lain:
 

• Internet of Things (IoT): Sensor dan perangkat terhubung digunakan untuk mengumpulkan data dari sistem atau objek fisik.
• Big Data Analytics: Teknologi ini digunakan untuk mengelola dan menganalisis data yang dihasilkan oleh sistem atau objek fisik.
• Artificial Intelligence (AI): AI digunakan untuk memprediksi performa sistem atau objek fisik dan memberikan solusi untuk permasalahan yang terjadi.
• Machine Learning: Teknologi ini digunakan untuk membantu Digital Twin mempelajari dan mengidentifikasi pola atau kecenderungan dari data yang dihasilkan oleh sistem atau objek fisik.

 
Cara Mengimplementasikan Digital Twin
Untuk mengimplementasikan Digital Twin, ada beberapa langkah yang harus diikuti:
 

1. Identifikasi tujuan dan manfaat yang ingin dicapai melalui penggunaan Digital Twin.
2. Pilih teknologi dan perangkat lunak yang sesuai dengan kebutuhan dan anggaran.
3. Kumpulkan data dari sistem yang ingin dimodelkan dan gunakan untuk membangun model Digital Twin.
4. Validasi model Digital Twin dengan data yang diperoleh dari sistem asli.
5. Integrasi model Digital Twin dengan sistem asli untuk memantau dan mengoptimalkan performa sistem.

 
Pengaplikasikan Digital Twin
Digital Twin dapat diaplikasikan pada:
 

1. Aset / peralatan (misalnya kompresor dan electrical submersible pump).

 

2. Proses dalam operasi produksi (misalnya pengoptimalan pengangkatan gas, pengoptimalan electrical submersible pump [ESP], pengoptimalan kompresor, dan pemantauan korosi).

 

3. Industri manufaktur: Digital Twin digunakan untuk mengoptimalkan produksi dan meningkatkan efisiensi produksi.

 

4. Transportasi: Digital Twin digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan transportasi.

 

5. Energi: Digital Twin digunakan untuk memantau dan mengoptimalkan performa sistem energi terbarukan, seperti turbin angin dan panel surya. Contohnya adalah proyek penerapan Digital Twin di fasilitas pembangkit listrik tenaga angin milik General Electric, di mana Digital Twin digunakan untuk memantau dan mengoptimalkan performa turbin angin.

 

6. Bangunan dan Konstruksi: Digital Twin digunakan untuk mengoptimalkan desain, konstruksi, dan pemeliharaan bangunan. Contohnya adalah proyek pembangunan gedung pencakar langit One Vanderbilt di New York City, di mana Digital Twin digunakan untuk memantau dan mengoptimalkan sistem HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) gedung.

 

7. Industri Kesehatan

Industri kesehatan juga dapat memanfaatkan Digital Twin untuk memantau dan mengoptimalkan performa peralatan dan sistem, seperti mesin MRI dan peralatan bedah. Contohnya, GE Healthcare menggunakan Digital Twin untuk memodelkan mesin MRI mereka dan memprediksi perawatan yang diperlukan. Hal ini dapat meningkatkan efisiensi mesin MRI dan mengurangi downtime.
 
Selain itu, Digital Twin juga dapat digunakan untuk memantau dan menganalisis data medis pasien untuk memprediksi risiko kesehatan dan membuat rekomendasi pengobatan. Contohnya, di Inggris, Moorfields Eye Hospital menggunakan Digital Twin untuk memodelkan mata pasien mereka dan memprediksi risiko penyakit mata dan membuat rekomendasi pengobatan.
 
Tantangan Digital Twin
Namun, ada beberapa tantangan yang terkait dengan penggunaan Digital Twin, seperti:
 

1. Kompleksitas teknologi dan data yang besar
2. Biaya implementasi yang tinggi
3. Ketergantungan pada infrastruktur teknologi yang andal dan aman
4. Kesulitan dalam mengintegrasikan Digital Twin dengan sistem yang sudah ada
5. Keterbatasan sumber daya manusia

 
Manfaat Digital Twin
Manfaat yang dapat diperoleh dengan menggunakan digital twin diantaranya adalah:
 

1. Meningkatkan keandalan dari suatu sistem atau perangkat

Melalui digital twin, sistem atau perangkat yang dimiliki dapat diketahui apakah sedang bekerja sesuai dengan fungsi yang diinginkan tanpa ada kegagalan pada kondisi pengoperasian tertentu dan pada periode waktu tertentu karena kinerjanya dapat dipantau melalui suatu perangkat digital.
 

2. Mengurangi risiko

Karena sistem dapat dipantau secara langsung maka ketika terjadi indikasi akan adanya kerusakan dapat langsung diketahui dan dilakukan perbaikan sehingga dapat mengurangi risiko kegagalan sistem.
 

3. Biaya perawatan rendah

Dengan mengetahui kondisi sistem secara realtime, kita dapat mengetahui apakah sistem sudah membutuhkan perawatan atau tidak dan pada perangkat apa sistem sudah memerlukan perawatan, sehingga perawatan hanya dilakukan pada bagian-bagian yang diperlukan. Hal inilah yang dapat menghemat biaya perawatan.
 

4. Meningkatkan produksi

Karena melalui digital twin kita dapat melakukan pencegahan terhadap kegagalan sistem dengan melakukan perawatan sebelum adanya kerusakan, maka kita dapat menghindari produksi yang hilang akibat kegagalan sistem bekerja, sehingga dapat meningkatkan produksi.
 
Kesimpulan
 
Digital Twin adalah sebuah konsep yang menggabungkan teknologi digital seperti IoT, Big Data Analytics, AI, dan Machine Learning untuk membuat representasi digital yang akurat dari objek fisik atau sistem. Konsep ini memiliki banyak manfaat, seperti meningkatkan efisiensi, menurunkan biaya, mengoptimalkan performa, dan meningkatkan keamanan.
 
Untuk mengimplementasikan Digital Twin, diperlukan data yang akurat dan berkelanjutan dari sistem atau objek fisik, serta kemampuan untuk mengolah dan menganalisis data tersebut. Beberapa contoh aplikasi Digital Twin yang sudah diterapkan antara lain di industri manufaktur, bangunan dan konstruksi, transportasi, dan energi.
 
Digital Twin merupakan teknologi yang sangat menjanjikan dan akan terus berkembang di masa depan, membuka peluang baru untuk meningkatkan efisiensi, keamanan, dan kinerja sistem atau objek fisik di berbagai sektor.