什么是數(shù)字孿生技術(shù)?有什么好處?

什么是數(shù)字孿生技術(shù)?有什么好處?數(shù)字孿生是現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象、過程或系統(tǒng)的虛擬表示。利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接的傳感器,將數(shù)字環(huán)境與物理世界同步。物理世界的任何變化都反映在虛擬世界中,反之亦然,產(chǎn)生強(qiáng)大的洞察力,并開辟了節(jié)省能源、成本和時(shí)間的廣闊領(lǐng)域。數(shù)字孿生技術(shù)具有增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)的能力。提高訓(xùn)練水平、從產(chǎn)品和過程測(cè)試中獲得更多收益、支持預(yù)測(cè)計(jì)劃、減少能源浪費(fèi)、改善工作環(huán)境。這一切都是為了在安全且風(fēng)險(xiǎn)降低的環(huán)境中檢查“假設(shè)”情景。一旦數(shù)字孿生提供了其發(fā)現(xiàn),需要做的就是將其應(yīng)用到物理領(lǐng)域。2021年,全球數(shù)字孿生市場(chǎng)的價(jià)值為74.8億美元,預(yù)計(jì)從2022年到2030年將以39.1%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。數(shù)字孿生技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能(AI)和云計(jì)算等其他技術(shù)的融合有望進(jìn)一步推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。Gartner表示,實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的組織中有12%已經(jīng)使用數(shù)字孿生,而62%的組織要么正在建立數(shù)字雙胞胎使用,要么計(jì)劃在未來這樣做。數(shù)字孿生是如何工作的?數(shù)字孿生可以是任何物理對(duì)象的復(fù)制品??梢允且慌_(tái)機(jī)器、一輛交通工具、一棟建筑、一個(gè)工作空間,甚至是身體的某個(gè)器官。數(shù)字孿生還可以模擬一個(gè)過程以及一個(gè)物理對(duì)象。其就像一個(gè)計(jì)算機(jī)程序,調(diào)用來自現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)來模擬產(chǎn)品或過程的工作方式。數(shù)字孿生使用來自物聯(lián)網(wǎng)連接傳感器的數(shù)據(jù)來記錄對(duì)象或過程在其生命周期中的故事。允許虛擬地測(cè)量特定功能,如濕度和溫度,提供對(duì)資產(chǎn)健康狀況及其性能的洞察。借助數(shù)字孿生,可以實(shí)時(shí)深入分析數(shù)據(jù)、工作流程和人類行為,從而極大地幫助決策過程。數(shù)字孿生有什么好處?使用數(shù)字孿生有很多好處。以下是其中的一些:

●更快的生產(chǎn)時(shí)間和更好的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通過使用數(shù)字孿生,組織甚至可以在產(chǎn)品存在于現(xiàn)實(shí)世界之前對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。通過創(chuàng)建產(chǎn)品或計(jì)劃生產(chǎn)過程的副本,可以提前識(shí)別任何潛在的故障??梢詼y(cè)試示例情況以檢查“假設(shè)”場(chǎng)景,并分析產(chǎn)品或過程的反應(yīng),以便制定策略或做出改變以避免問題的發(fā)生。所有這些都改善了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程,并加快了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的速度。

●降低維護(hù)成本數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),使組織有機(jī)會(huì)主動(dòng)識(shí)別工廠和機(jī)械內(nèi)的任何潛在問題。這使得預(yù)測(cè)性維護(hù)的計(jì)劃更加準(zhǔn)確,從而提高運(yùn)營(yíng)效率,降低維護(hù)成本。

●實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)于大型物理系統(tǒng),例如大型建筑的消防安全和安全協(xié)議,通常很難獲得其運(yùn)行方式的實(shí)時(shí)、深入視圖。但通過數(shù)字孿生,可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng),監(jiān)控和控制系統(tǒng)的性能,并在故障變成重大問題之前進(jìn)行處理,無論身在何處。

●改進(jìn)決策使用物理對(duì)象的虛擬副本,可以整合財(cái)務(wù)數(shù)據(jù),如勞動(dòng)力和材料成本。這使得可以看到隱含的變化和場(chǎng)景不僅會(huì)影響事物的物理方面,還會(huì)影響底線,從而更容易、更快地做出合理的財(cái)務(wù)決策。

數(shù)字孿生技術(shù)如何在各個(gè)行業(yè)中使用?組織正在使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)來收集和分析現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和連接設(shè)備的行為數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)隨后可以應(yīng)用于數(shù)字孿生模型,以復(fù)制現(xiàn)有設(shè)備的性能和使用情況。這為產(chǎn)品工程師和設(shè)計(jì)師提供了重要的洞察力,他們能夠觀察產(chǎn)品性能,并識(shí)別任何問題,以及預(yù)測(cè)未來的問題。數(shù)字孿生技術(shù)還可以幫助組織提高運(yùn)營(yíng)和系統(tǒng)生產(chǎn)力,提高過程中的整體產(chǎn)品性能。許多組織利用該技術(shù)優(yōu)化其供應(yīng)鏈和運(yùn)營(yíng)程序,并已這樣做,以幫助從大流行中恢復(fù)。以下是一些成功采用數(shù)字孿生基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵行業(yè):

●制造業(yè)數(shù)字孿生技術(shù)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。例如,其已經(jīng)徹底改變了汽車制造業(yè)。福特為其生產(chǎn)的每一款車型開發(fā)了多個(gè)數(shù)字孿生,每個(gè)車型涵蓋了從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的不同方面。在其生產(chǎn)設(shè)施中,數(shù)字孿生可以準(zhǔn)確地檢測(cè)能源損失,并突出顯示可以更好地管理能源使用并提高整體生產(chǎn)線性能的領(lǐng)域。

●醫(yī)療保健在醫(yī)療保健領(lǐng)域,數(shù)字孿生被用于拯救生命。醫(yī)學(xué)專家正在利用這項(xiàng)技術(shù)來創(chuàng)建患者或其器官的復(fù)制品,使在將其投入現(xiàn)實(shí)生活之前模擬程序和環(huán)境。

●能源數(shù)字孿生技術(shù)在能源領(lǐng)域得到了極大的應(yīng)用,將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)之類的生產(chǎn)效率提高了20%。隨著渦輪機(jī)上傳感器的實(shí)時(shí)信息被輸入到數(shù)字副本,可以創(chuàng)造更有效的設(shè)計(jì)。

●餐飲通過模擬餐館和酒店等真實(shí)生活事件和情況,數(shù)字孿生可以幫助改善廚房、用餐空間和公共區(qū)域的布局,讓人流更順暢。酒店還利用這項(xiàng)技術(shù)分析其設(shè)施的使用情況,以便為客人提供更好、更個(gè)性化的服務(wù)。

●城鎮(zhèn)和城市在上海和新加坡,數(shù)字孿生技術(shù)正被用于改善能源消耗和交通流量,并幫助規(guī)劃新的發(fā)展。智慧城市正在成為現(xiàn)實(shí),并呈現(xiàn)出一系列最終改善居民幸福值的好處。

●辦公室工作空間借助數(shù)字孿生,可以提升建筑物的運(yùn)營(yíng)方面,改善其室內(nèi)環(huán)境,使工作場(chǎng)所成為一個(gè)舒適、健康的空間。通過使用特定空間、工廠和機(jī)器的數(shù)字孿生重建辦公場(chǎng)所,可以深入了解未來的維護(hù)和服務(wù)需求,以及整體運(yùn)營(yíng)效率,從而智能地做出預(yù)測(cè)決策。室內(nèi)空氣質(zhì)量和照明控制系統(tǒng)的效率可以實(shí)時(shí)測(cè)試,能源消耗管理系統(tǒng)的效率也可以實(shí)時(shí)測(cè)試。換句話說,在辦公室工作環(huán)境中,數(shù)字孿生能夠?yàn)閱T工創(chuàng)造更好的環(huán)境、簡(jiǎn)化設(shè)施管理、降低成本和浪費(fèi),并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

智能空間、數(shù)字孿生以及未來的工作數(shù)字孿生正在全球范圍內(nèi)的許多行業(yè)中使用,提供了一系列顯著有價(jià)值的好處。從優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率和提高工作場(chǎng)所的幸福感,到減少能源浪費(fèi)和提高維護(hù)計(jì)劃的效率,幾乎沒有數(shù)字孿生無法實(shí)現(xiàn)的。

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2022-08-11
什么是數(shù)字孿生技術(shù)?有什么好處?
數(shù)字孿生是現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象、過程或系統(tǒng)的虛擬表示。利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接的傳感器,將數(shù)字環(huán)境與物理世界同步。

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