Trong những năm gần đây, thuật ngữ bản sao kỹ thuật số ngày càng được nhắc đến nhiều hơn Ngay cả bây giờ, xu hướng sử dụng nó trong ngành sản xuất vẫn đang là xu hướng chính, vốn là mục đích ban đầu của việc giới thiệu nó, nhưng khi DX tiếp tục phát triển trong ngành và xã hội, phạm vi sử dụng bản sao kỹ thuật số đang mở rộng ra ngoài lĩnh vực sản xuất sang các lĩnh vực như năng lượng, quy hoạch đô thị và thời tiết Sau đây, chúng ta sẽ xem xét tình trạng sử dụng bản sao kỹ thuật số ở nước ngoài, dựa trên các báo cáo nghiên cứu do Trung tâm Chiến lược Nghiên cứu và Phát triển (JST-CRDS) của Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản công bố

Cặp song sinh kỹ thuật số cho mỗi quốc gia trong lĩnh vực năng lượng và đô thị

Trong lĩnh vực năng lượng, mỗi quốc gia đang nỗ lực thực hiện nhằm hiện thực hóa một xã hội trung hòa carbon Trong phong trào này, bản sao kỹ thuật số đang thu hút sự chú ý như một công nghệ giúp trực quan hóa và tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng Cũng có những trường hợp bản sao kỹ thuật số được sử dụng để sản xuất năng lượng, chẳng hạn như phát triển các thiết bị liên quan đến năng lượng và vận hành phát điện gió

Trong lĩnh vực đô thị, phong trào số hóa quản lý thành phố dưới hình thức thành phố thông minh đang lan rộng trên toàn thế giới và là một phần của phong trào này, việc xây dựng các mô hình 3D (bản sao kỹ thuật số) của các thành phố đang được tiến hành Có rất nhiều sáng kiến ​​về thành phố thông minh trên khắp thế giới, nhưng hầu hết vẫn đang ở giai đoạn xây dựng mô hình 3D của các thành phố

Mặt khác, vai trò của bản sao kỹ thuật số tại các thành phố đang mở rộng đáng kể, bao gồm mô phỏng và xây dựng kịch bản trong lĩnh vực phòng chống thiên tai, phân tích và quy hoạch cơ sở hạ tầng đô thị, giám sát và tối ưu hóa giao thông công cộng theo thời gian thực, giám sát môi trường và các biện pháp môi trường Bản sao kỹ thuật số gần đây cũng đã bắt đầu được sử dụng trong các ứng dụng cụ thể như hệ thống giao thông và hệ thống cấp nhiệt, điện và nước

Trong lĩnh vực xây dựng cũng vậy, hoạt động nghiên cứu và phát triển đang được tiến hành để tích hợp và xây dựng nhiều loại dữ liệu, bao gồm BIM (Mô hình thông tin xây dựng), như một bản sao kỹ thuật số để hợp lý hóa quy trình xây dựng và chúng cũng được định vị là một trong những ứng dụng của bản sao kỹ thuật số đô thị

Vào tháng 4 năm 2020, Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch đã khởi động ``Dự án PLATEAU'' tại Nhật Bản để phát triển và chuyển đổi mô hình thành phố 3D thành dữ liệu mở Và vào năm 2018, Singapore đã hoàn thành nền tảng mô hình thành phố 3D `` Singapore ảo '' mà Singapore đã quảng bá từ năm 2014 nhằm tạo ra một bản sao kỹ thuật số của cả nước Kể từ năm 2019, chúng tôi cũng đã nỗ lực tạo ra dữ liệu về trữ lượng dưới lòng đất Chính phủ Singapore hiện đang sử dụng dữ liệu từ các mô hình tòa nhà tích hợp ảo của Singapore để tạo ra lộ trình năng lượng mặt trời nhằm đáp ứng cam kết lắp đặt công suất tối đa 2 gigawatt năng lượng mặt trời vào năm 2030

(Hình 1) Phân tích lắp đặt hệ thống phát điện năng lượng mặt trời sử dụng “Virtual Singapore”
(Nguồn: Trang chủ Virtual Singapore)

Trong lĩnh vực thời tiết và khí hậu, toàn bộ trái đất là một cặp song sinh kỹ thuật số

Trong lĩnh vực thời tiết và khí hậu, nghiên cứu và phát triển mô phỏng đã được thực hiện trong nhiều năm nhằm cải thiện khả năng dự báo thời tiết và dự báo biến đổi khí hậu Năm 1992, lúc bấy giờ là Hoa Kỳ Phó Tổng thống Al Gore ủng hộ ý tưởng về “Trái đất kỹ thuật số”, cho rằng cần phải xây dựng một bản sao kỹ thuật số tương tác của toàn bộ Trái đất để đóng góp cho các lĩnh vực mang lại lợi ích xã hội như thời tiết và năng lượng

Chương trình Nghiên cứu Khí hậu Thế giới (WCRP) đã liệt kê việc xây dựng ``Trái đất Kỹ thuật số'' sử dụng bản sao kỹ thuật số là một trong những hoạt động trong kế hoạch chiến lược của mình (2019-2028) Những thách thức bao gồm mô hình hóa có độ phân giải cao, đồng hóa dữ liệu khí hậu cũng như nghiên cứu và phát triển trên các hệ thống trái đất kỹ thuật số trong khu vực

Trong khi đó, EU sẽ chính thức bắt đầu các hoạt động "Destination Earth" từ tháng 4 năm 2022 Mục tiêu đến năm 2024 là phát triển một mô hình kỹ thuật số chính xác về Trái đất và tạo ra một bản sao kỹ thuật số có thể thích ứng với thiên tai và biến đổi khí hậu Sau đó, mục tiêu là xây dựng bản sao kỹ thuật số của đại dương, đa dạng sinh học, thành phố thông minh, vv vào năm 2027 và tích hợp chúng vào nền tảng để tạo ra "bản sao kỹ thuật số hoàn hảo của Trái đất" vào năm 2030

(Hình 2) “Trái đất kỹ thuật số”, một kế hoạch sao chép kỹ thuật số toàn bộ trái đất do EU phát động
(Nguồn: Từ video Youtube kỹ thuật số của EU)

Cũng có thể sử dụng trong siêu thị và kho phân phối

Ở nước ngoài, ngoài việc xây dựng các bản sao kỹ thuật số quy mô lớn như vậy, việc sử dụng các bản sao kỹ thuật số trong khu vực chuỗi cung ứng và bán lẻ cũng đang được tiến triển Trong khu vực bán lẻ, một siêu thị ở Đan Mạch đã giới thiệu “tủ lạnh đôi kỹ thuật số” như một thử nghiệm trình diễn Bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số, chúng tôi đang xây dựng một hệ thống tự động quản lý việc giám sát tủ lạnh, điều chỉnh giá trị cài đặt, xử lý cảnh báo và các tác vụ khác trước đây được thực hiện thủ công Bằng cách sử dụng dữ liệu được thu thập từ nhiều bộ phận khác nhau được sử dụng trong máy nén tủ lạnh, dàn nóng, bộ thu hồi nhiệt, vv, chúng tôi tối ưu hóa hệ thống theo cơ cấu giá điện Nó không chỉ tăng hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn phát hiện và chẩn đoán trước các lỗi

(Hình 3) Tủ trưng bày (trái) và giá máy nén (phải) của ``Tủ lạnh đôi kỹ thuật số'' đang được thử nghiệm tại siêu thị Đan Mạch
(Nguồn: Từ trang chủ Chương trình Trình diễn và Phát triển Công nghệ Năng lượng)

Trong không gian chuỗi cung ứng, DHL đang xây dựng giải pháp "kho thông minh" sử dụng IoT, phân tích dữ liệu và bản sao kỹ thuật số kết nối kho vật lý và kho ảo Bằng cách kết hợp mô hình 3D ảo của cơ sở kho với dữ liệu như kích thước, số lượng và vị trí của tất cả các mặt hàng được lưu trữ, cơ sở này được tái tạo kỹ thuật số theo thời gian thực Nhờ đó, chúng tôi có thể nâng cao hiệu quả và độ an toàn của hoạt động kho bãi hậu cần

(Hình 4) Hình ảnh "Kho thông minh" của DHL
(Nguồn: Từ trang chủ DHL)