Arsitektur Metaverse Industri Berbasis Digital Twin untuk Desain Sistem Produksi yang Dapat Beradaptasi

Abstract

Metaverse industri yang didukung oleh teknologi digital twin (DT) muncul sebagai paradigma transformatif untuk merancang sistem produksi yang adaptif, tangguh, dan berpusat pada manusia di era Industry 4.0 dan 5.0. Penelitian ini mengkaji arsitektur metaverse industri berbasis DT dan bagaimana teknologi ini memungkinkan desain sistem produksi yang dapat beradaptasi. Berdasarkan tinjauan sistematis terhadap perkembangan terkini dari berbagai proyek Eropa, inisiatif akademik, dan implementasi industri, penelitian ini mengidentifikasi arsitektur multi-lapis yang khas: (1) lapisan fisik yang terdiri dari peralatan produksi, sensor IoT, dan sistem kontrol; (2) lapisan konektivitas dan data yang memungkinkan pertukaran data real-time melalui protokol standar; (3) lapisan digital twin yang mencakup model virtual yang disinkronkan secara real-time; dan (4) lapisan aplikasi metaverse yang menghadirkan antarmuka imersif melalui XR untuk desain, simulasi, dan pengambilan keputusan kolaboratif. Implementasi di industri otomotif menunjukkan bahwa arsitektur metaverse industri berbasis ISO 23247 mampu mendukung simulasi "what-if" untuk prediksi kualitas dan optimasi proses dengan memanfaatkan mekanisme AI . Proyek MODUL4R Eropa juga menekankan peran metaverse industri dalam memprediksi kejadian yang tidak diinginkan melalui simulasi real-time dan memungkinkan rekonfigurasi sistem untuk mencegah kerugian . Kolaborasi Siemens-NVIDIA melalui teknologi Xcelerator dan Omniverse juga mendemonstrasikan bagaimana arsitektur DT yang terintegrasi dapat memungkinkan simulasi ratusan tata letak pabrik dalam hitungan jam, mempercepat waktu desain dari minggu menjadi hari . Penelitian ini menyimpulkan bahwa metaverse industri berbasis DT menawarkan kerangka kerja yang kuat untuk desain sistem produksi yang adaptif, namun implementasinya memerlukan perhatian pada standarisasi interoperabilitas, manajemen data terdistribusi, dan keamanan siber untuk mewujudkan potensi penuhnya.