Hàng loạt siêu dự án có thể tiết kiệm hàng tỷ USD nhờ một công nghệ

Việt Nam đang chuẩn bị triển khai hàng loạt dự án hạ tầng quy mô lớn, từ đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam, mạng lưới metro tại các đô thị, đến cảng hàng không, năng lượng tái tạo và khu công nghiệp thế hệ mới. Những công trình này không chỉ đòi hỏi nguồn vốn lớn mà còn đặt ra yêu cầu cao về thiết kế, quản trị, an toàn kỹ thuật và hiệu quả vận hành dài hạn.

Trong bối cảnh đó, việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) công nghiệp và công nghệ bản sao số (Virtual Twins) được xem là một hướng tiếp cận giúp doanh nghiệp và cơ quan quản lý kiểm soát tốt hơn các dự án phức tạp.

Bản sao số là mô hình kỹ thuật số mô phỏng một sản phẩm, công trình hoặc hệ thống trong thế giới thực. Khác với mô hình 3D thông thường, công nghệ này có thể tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn để mô phỏng hoạt động, đánh giá các kịch bản và hỗ trợ đưa ra quyết định trong quá trình thiết kế, xây dựng và vận hành.

Mô phỏng công trình trước khi triển khai thực tế

Một trong những lợi ích của bản sao số là khả năng thử nghiệm nhiều phương án trong môi trường ảo trước khi đưa ra quyết định ngoài thực tế. Với các dự án có quy mô lớn, việc phát hiện sớm những bất cập trong thiết kế có thể giúp giảm chi phí điều chỉnh, hạn chế lãng phí vật liệu và rút ngắn thời gian triển khai.

Ông Pierre Barnabé, Giám đốc Vận hành Tập đoàn Dassault Systèmes. Ảnh: Du Lam

Ông Pierre Barnabé, Giám đốc Vận hành Tập đoàn Dassault Systèmes, cho biết các dự án quy mô lớn hiện có thể được thiết kế, thử nghiệm và tối ưu hóa trên bản sao ảo trước khi khởi công.

“Mỗi quyết định được thử nghiệm trong không gian ảo sẽ tiết kiệm thời gian, chi phí và vật tư trong thế giới thực”, ông nói.

Chẳng hạn, với hệ thống metro, kỹ sư có thể mô phỏng luồng di chuyển của hành khách tại các nhà ga để đánh giá khả năng đáp ứng vào giờ cao điểm. Trong lĩnh vực năng lượng, mô hình số có thể hỗ trợ tính toán khả năng cân bằng tải khi tích hợp các nguồn điện tái tạo vào lưới. Còn với khu công nghiệp, công nghệ này giúp đánh giá phương án sử dụng đất, nước và các nguồn lực ngay từ giai đoạn quy hoạch.

Theo TS. Võ Xuân Hoài, Phó giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC), AI, công nghệ bản sao số và tự động hóa đang được kết hợp để nâng cao khả năng khai thác dữ liệu, phát triển sản phẩm và quản trị các hệ thống công nghiệp.

Thông qua mô hình hóa và mô phỏng, doanh nghiệp có thể đánh giá các phương án thiết kế, thử nghiệm và nhận diện những vấn đề cần điều chỉnh trước khi triển khai trong thực tế. "Khi kết hợp dữ liệu và AI, các công cụ này có thể hỗ trợ theo dõi tình trạng thiết bị, dự báo nhu cầu bảo trì và tối ưu hóa hoạt động sản xuất. Đây là những năng lực có ý nghĩa trực tiếp đối với năng suất, chất lượng sản phẩm và hiệu quả sử dụng nguồn lực", lãnh đạo NIC nhấn mạnh.

Khả năng này đặc biệt có ý nghĩa với các dự án có vòng đời dài, nhiều hạng mục liên kết và chi phí điều chỉnh cao. Tuy nhiên, hiệu quả của bản sao số phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu đầu vào, mức độ cập nhật của mô hình và năng lực của đội ngũ vận hành.

Thực tiễn này đã đặt ra yêu cầu mới đối với Việt Nam trong việc nâng cao vị thế trong chuỗi giá trị toàn cầu thông qua phát triển năng lực nghiên cứu, thiết kế, làm chủ quy trình và phát triển sản phẩm. Qua đó đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao hơn, mở rộng hợp tác và gia tăng giá trị.

TS. Võ Xuân Hoài, Phó giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC). Ảnh: Du Lam

Theo các chuyên gia, ứng dụng bản sao số và AI công nghiệp trong các dự án hạ tầng còn có thể tạo tác động lan tỏa đến các ngành sản xuất và công nghệ liên quan như giao thông và di chuyển, điện tử và bán dẫn, hàng không vũ trụ.

Dù vậy, ứng dụng AI công nghiệp không nên chỉ dừng ở các dự án thí điểm hoặc số lượng công nghệ được triển khai. Hiệu quả cần được đánh giá bằng những chỉ số cụ thể như năng suất, chi phí sản xuất, thời gian thiết kế, tỷ lệ lỗi và khả năng vận hành của hệ thống.

Một vấn đề khác là bảo mật dữ liệu và quyền sở hữu trí tuệ. Khi toàn bộ quy trình thiết kế, thông số kỹ thuật và dữ liệu vận hành được số hóa, việc kiểm soát quyền truy cập, lưu trữ và khai thác dữ liệu trở nên quan trọng. Những mô hình kỹ thuật số do kỹ sư trong nước phát triển cũng cần được bảo vệ về quyền sở hữu trí tuệ.