數字孿生：提升業(yè)務效率的虛擬革命

數字孿生：提升業(yè)務效率的虛擬革命

數字孿生是產品、系統(tǒng)或流程的虛擬模型，用于反映其真實對應物，以用于測試、監(jiān)控和維護等實際目的。為了提高效率，數字孿生被設計為持續(xù)原始產品的整個生命周期，并定期使用實時數據進行更新。“數字孿生”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)的原型設計實踐。

跨行業(yè)的數字孿生

在過去的幾十年里，孿生技術徹底改變了產品的制造方式，并在許多領域變得普遍，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。以下只是數字孿生技術目前在各個行業(yè)應用的示例。

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

接下來，利用最新的人工智能技術，應用經過驗證的分析來處理和分析數字孿生數據。與“先構建后微調”的傳統(tǒng)設計方法不同，使用孿生，首先構建孿生以查看其工作原理，識別任何問題并加以修復，然后將相同的“經過驗證”的流程應用于實際產品，從而增強它。

數字孿生的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

顯然，數字孿生將會繼續(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據集成，已引起廣泛關注。Global Market Insight估計，數字孿生市場在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品之前預測潛在問題，從而可能帶來最佳的設計和生產、卓越的產品質量、更大的創(chuàng)新、更快的生產周期和降低的開發(fā)成本。

數字孿生還能實現(xiàn)更好的預測性維護，從而延長設備正常運行時間，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。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，解決了多個復雜問題。

然而，與任何其他技術一樣，數字孿生也存在挑戰(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物相比有多準確。其他挑戰(zhàn)包括數據可用性和新近性、數據復雜性、數據清理和管理以及數據安全性。

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，定期清理數據以刪除或修改不正確、不完整或不相關的數據條目。

同樣重要的是，我們需要部署經過驗證的數據管理實踐，包括相關數據收集、不同類型和來源的數據的無縫集成、數據驗證、結構化數據組織，以及安全、可擴展且易于檢索的存儲。

總結

人工智能、物聯(lián)網和云計算的最新進展加速了數字孿生的發(fā)展。隨著技術的進一步發(fā)展，不斷應對潛在挑戰(zhàn)將變得非常重要。從戰(zhàn)略角度來看，不斷增長的應用和領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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