數(shù)字孿生：提升業(yè)務(wù)效率的虛擬革命

數(shù)字孿生：提升業(yè)務(wù)效率的虛擬革命

數(shù)字孿生是產(chǎn)品、系統(tǒng)或流程的虛擬模型，用于反映其真實對應(yīng)物，以用于測試、監(jiān)控和維護等實際目的。為了提高效率，數(shù)字孿生被設(shè)計為持續(xù)原始產(chǎn)品的整個生命周期，并定期使用實時數(shù)據(jù)進行更新?！皵?shù)字孿生”一詞最早由美國宇航局的John Vickers于2010年提出，盡管其起源可以追溯到制造業(yè)的原型設(shè)計實踐。

跨行業(yè)的數(shù)字孿生

在過去的幾十年里，孿生技術(shù)徹底改變了產(chǎn)品的制造方式，并在許多領(lǐng)域變得普遍，包括制造業(yè)、醫(yī)療保健、建筑、公用事業(yè)、城市規(guī)劃、汽車等。以下只是數(shù)字孿生技術(shù)目前在各個行業(yè)應(yīng)用的示例。

總而言之，數(shù)字孿生可以增強各個行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)、維護和運營。構(gòu)建數(shù)字孿生時，首先使用與產(chǎn)品開發(fā)相同的軟件，然后使用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和類似技術(shù)維護和更新孿生。

接下來，利用最新的人工智能技術(shù)，應(yīng)用經(jīng)過驗證的分析來處理和分析數(shù)字孿生數(shù)據(jù)。與“先構(gòu)建后微調(diào)”的傳統(tǒng)設(shè)計方法不同，使用孿生，首先構(gòu)建孿生以查看其工作原理，識別任何問題并加以修復(fù)，然后將相同的“經(jīng)過驗證”的流程應(yīng)用于實際產(chǎn)品，從而增強它。

數(shù)字孿生的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

顯然，數(shù)字孿生將會繼續(xù)存在。孿生的發(fā)展被視為物理實體和虛擬實體之間的無縫數(shù)據(jù)集成，已引起廣泛關(guān)注。Global Market Insight估計，數(shù)字孿生市場在2018年的價值為30億美元，到2025年將增長到200億美元，到2027年將增長到735億美元。

數(shù)字孿生的最大優(yōu)勢在于其虛擬特性，允許進行實驗而不會危及實際產(chǎn)品。我們可以安全地進行成功和失敗的試驗。這種方法有助于在推出產(chǎn)品之前預(yù)測潛在問題，從而可能帶來最佳的設(shè)計和生產(chǎn)、卓越的產(chǎn)品質(zhì)量、更大的創(chuàng)新、更快的生產(chǎn)周期和降低的開發(fā)成本。

數(shù)字孿生還能實現(xiàn)更好的預(yù)測性維護，從而延長設(shè)備正常運行時間，避免不必要的停機。其可以增強客戶體驗和個性化，通過增加價值而不是降低價格來培養(yǎng)客戶忠誠度。這些好處通常意味著生產(chǎn)效率提高、物流和倉儲效率提高、消費者覆蓋面擴大、銷售量增加、時間和成本大幅節(jié)省以及利潤增加。

如今，一些杰出的成功案例包括勞斯萊斯和拜耳作物科學(xué)。勞斯萊斯將其發(fā)動機維護間隔延長了50%，大大減少了備件庫存，提高了發(fā)動機效率，從而節(jié)省了約2200萬噸碳排放。拜耳作物科學(xué)現(xiàn)在可以將9個制造基地10個月的運營壓縮到兩分鐘，解決了多個復(fù)雜問題。

然而，與任何其他技術(shù)一樣，數(shù)字孿生也存在挑戰(zhàn)。最大的擔憂是無法充分或不正確地表示我們想要復(fù)制的對象或系統(tǒng)，因為通常沒有明確的跡象表明孿生與其物理對應(yīng)物相比有多準確。其他挑戰(zhàn)包括數(shù)據(jù)可用性和新近性、數(shù)據(jù)復(fù)雜性、數(shù)據(jù)清理和管理以及數(shù)據(jù)安全性。

嘗試和克服這一問題的一種方法是參考單一來源，通常稱為“事實來源”。此外，定期清理數(shù)據(jù)以刪除或修改不正確、不完整或不相關(guān)的數(shù)據(jù)條目。

同樣重要的是，我們需要部署經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)管理實踐，包括相關(guān)數(shù)據(jù)收集、不同類型和來源的數(shù)據(jù)的無縫集成、數(shù)據(jù)驗證、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組織，以及安全、可擴展且易于檢索的存儲。

總結(jié)

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算的最新進展加速了數(shù)字孿生的發(fā)展。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，不斷應(yīng)對潛在挑戰(zhàn)將變得非常重要。從戰(zhàn)略角度來看，不斷增長的應(yīng)用和領(lǐng)域可以幫助我們所有人創(chuàng)造一個更美好的世界。

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