數字孿生對制造業(yè)的影響
最近的技術進步開創(chuàng)了一個被稱為工業(yè)4.0的新時代。
這個時代的定義是物聯網(IoT)、人工智能(AI)、機器學習和增強現實(AR)等技術的集成,這些技術可以提高效率、提高質量并降低生產成本。在這個數字時代獲得突出的創(chuàng)新中,數字孿生的采用已經成為游戲規(guī)則的改變者。
數字孿生的興起
根據Gartner的預測,到2021年,一半的大型工業(yè)企業(yè)將使用數字孿生,從而使效率顯著提高10%。這一預測凸顯了數字孿生在工業(yè)領域中日益增長的重要性。根據研究,13%已開始實施物聯網的企業(yè)已采用數字孿生,另有62%的企業(yè)正在實施或計劃很快實施。
釋放數字孿生在制造業(yè)中的潛力
數字孿生開發(fā)企業(yè)已經見證了制造業(yè)領域的廣泛采用,并徹底改變了傳統(tǒng)制造實踐。美國國家航空航天局(NASA)最初將數字孿生用于太空探索計劃,現在可用于許多行業(yè),尤其是制造業(yè)。根據Gartner的說法,數字孿生是一種軟件設計模式,其模擬物理對象以了解其狀態(tài)、對變化做出反應、增強業(yè)務流程并增加價值。
工業(yè)物聯網:通過數字孿生徹底改變制造業(yè)
制造商已采用工業(yè)物聯網(IIoT)來增強業(yè)務功能。制造商可以通過利用傳感器和連接設備來收集有價值的數據,以改善整個產品生命周期,包括服務和供應鏈運營。將數字孿生與工業(yè)物聯網集成,使制造商能夠更有效地規(guī)劃、試驗、預測、分析和實施戰(zhàn)略,從而顯著節(jié)省成本、時間和資源。
從概念到現實:在制造業(yè)中使用數字孿生
數字孿生在簡化制造業(yè)整個產品生命周期的運營方面發(fā)揮著關鍵作用。制造商可以利用數字模型分析潛在錯誤,模擬各種結果,并在將產品實際推向市場之前優(yōu)化其生產流程。突出的例子包括Tesla,其利用實時物聯網數據和數字孿生來提高其車輛的效率和性能,以及Kaeser壓縮機。這家制造企業(yè)使用數字孿生來預見潛在故障并減少停機時間。
人工智能:通過數字孿生推動制造業(yè)進步
人工智能(AI)是工業(yè)4.0進步背后的推動力,其與數字孿生的集成為制造商帶來了巨大的潛力。制造商可以通過將人工智能算法與數字孿生相結合,識別復雜的虛擬場景,優(yōu)化產品質量,提高效率。人工智能、機器學習和深度學習技術使制造商能夠理解和分析復雜的虛擬數據,探索僅靠現實世界數據可能無法實現的多個變量。
增強現實和數字孿生:塑造未來
增強現實(AR)是一種帶有數字孿生的強大工具,使制造商能夠創(chuàng)建身臨其境的數據可視化并從復雜的數據集中提取有價值的見解。AR允許制造商將數字信息疊加到物理資產上,促進培訓,提供實時洞察力,并幫助檢測問題。結合混合現實進一步增強了這些能力,使工人能夠可視化機器并訪問關鍵數據輸出,最終提高效率并縮短周轉時間。
超越制造業(yè)的數字孿生
雖然制造業(yè)一直處于利用數字孿生的最前沿,但其他行業(yè)也在采用該技術。在零售領域,增強現實和數字孿生的結合使零售商能夠創(chuàng)建實體產品的數字副本,使客戶能夠在現實環(huán)境中將其可視化。這種方法最大限度地減少了庫存損失,并提高了安全性。同樣,數字孿生使提供商能夠在模擬環(huán)境中進行試驗、優(yōu)化患者治療,并有效維護醫(yī)療設備,從而防止工作流程中斷。
總結
隨著越來越多的行業(yè)進行數字化轉型,物聯網、人工智能和其他前沿技術與數字孿生的無縫集成將繼續(xù)產生令人矚目的成果。企業(yè)可以利用數字孿生核心數據優(yōu)化數字孿生開發(fā)成本、資源和產品質量。雖然大企業(yè)已經欣然接受數字孿生,但中小企業(yè)和其他行業(yè)部門在其戰(zhàn)略決策過程中仍然有很大的潛力從這種創(chuàng)新方法中受益。
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