近年,數字孿生、大數據、云計算、人工智能等一系列新概念相繼提出,從而引發(fā)了新的技術(shù)革新高潮。數字孿生更是尤為突出, 試想一下,你擁有一個(gè)現實(shí)世界的完美數字副本:數字孿生。它可以幫助你開(kāi)展虛擬協(xié)作,快速獲取傳感器數據并模擬條件,清楚地了解假設情景,更能精準地預測結果,并輸出指令以操縱現實(shí)世界。
當下,企業(yè)正在以多種方式使用數字孿生技術(shù)。在汽車(chē)和飛機制造領(lǐng)域,數字孿生技術(shù)逐漸成為優(yōu)化整個(gè)制造價(jià)值鏈和創(chuàng )新產(chǎn)品的重要工具;在能源領(lǐng)域,油田服務(wù)運營(yíng)商通過(guò)獲取和分析大量井內數據,建立數字模型,實(shí)時(shí)指導鉆井作業(yè);在醫療保健領(lǐng)域,心血管研究人員正在為臨床診斷、教育、培訓等方面創(chuàng )造高仿真的人類(lèi)心臟的數字孿生體;作為智慧城市管理的典型案例,新加坡使用詳細的虛擬城市模型,用于城市規劃、維護和災害預警項目。
數字孿生建設的最終目標是模擬真實(shí)物理世界的運行,從而服務(wù)于真實(shí)物理系統的優(yōu)化與決策。從數字孿生存在的價(jià)值角度看,其優(yōu)勢在于: 1)對物理世界描述的完整性,通過(guò)數字孿生體的建設,將物理世界全生命周期的數據集中管理和應用,從而這與真實(shí)物理世界的雙向溝通提供了基礎; 2)與物理世界的動(dòng)態(tài)一致性,通過(guò)數據收集與設備控制環(huán)節,實(shí)現了針對變化物理世界的數字孿生體的實(shí)時(shí)性跟隨變化,數字孿生體具有了在物理世界生命周期內的成長(cháng)和演化能力。 作為物理世界的一個(gè)虛擬系統,可以反映物理世界的行為、狀態(tài)特征,監測物理世界的健康狀態(tài);與此同時(shí),通過(guò)實(shí)例化為多個(gè)運行對象,并以不同的狀態(tài)向前推演,可預測物理世界未來(lái)的狀態(tài),從而達到對物理世界優(yōu)化決策的目的。 數字孿生可以模擬物理對象或流程的各個(gè)方面。它們可以展現新產(chǎn)品的工程圖和尺寸,也可以展現從設計到消費者整個(gè)供應鏈中所有子部件和相應環(huán)節—已建成“數字孿生”,也可采用“即維護”模式—生產(chǎn)車(chē)間設備的實(shí)物展現。仿真模型可以捕獲設備如何操作,工程師如何維護,甚至該設備生產(chǎn)的產(chǎn)品如何與客戶(hù)關(guān)聯(lián)。數字孿生可以有多種形式,但它們無(wú)一例外都在捕獲和利用現實(shí)世界的數據。 數字孿生發(fā)展勢頭迅猛,得益于快速發(fā)展的仿真和建模能力、更好的互操作性和物聯(lián)網(wǎng)傳感器,以及更多可用的工具和計算的基礎架構等。因此,各領(lǐng)域內的大小型企業(yè)及各大高校都可以更多地接觸到數字孿生技術(shù)。IDC預測,到2022年,40%的物聯(lián)網(wǎng)平臺供應商將集成仿真平臺、系統和功能來(lái)創(chuàng )建數字孿生,70%的制造商將使用該技術(shù)進(jìn)行流程仿真和場(chǎng)景評估。 與此同時(shí),通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)大量數據,使得創(chuàng )建比以往更為詳細、更為動(dòng)態(tài)化的仿真成為可能。對于數字孿生的長(cháng)期用戶(hù)而言,這就好比從模糊的黑白快照過(guò)渡到彩色高清數碼照片一樣,從數字源中獲取的信息越多,最后呈現的照片就越生動(dòng)逼真。 隨著(zhù)數字孿生技術(shù)趨勢在未來(lái)幾年的加速,可能會(huì )有更多企業(yè)開(kāi)始探索使用數字孿生技術(shù)來(lái)優(yōu)化流程、實(shí)時(shí)制定以數據為驅動(dòng)的決策,以及設計新的產(chǎn)品、服務(wù)和商業(yè)模式的機會(huì )。 在資本密集型產(chǎn)業(yè),比如制造業(yè)、公用事業(yè)和能源,已是數字孿生技術(shù)應用的先驅。當早期實(shí)踐者在各自行業(yè)領(lǐng)域內展現出先發(fā)優(yōu)勢時(shí),其他企業(yè)也將緊隨其后。 長(cháng)期來(lái)看,若想要實(shí)現數字孿生技術(shù)的全部潛力,可能需要集成整個(gè)生態(tài)圈內的系統和數據。創(chuàng )建一個(gè)完整的客戶(hù)生命周期或供應鏈(囊括了一線(xiàn)供應商和其自身的供應商)的數字化仿真,可以提供富有洞察力的宏觀(guān)運營(yíng)觀(guān)點(diǎn),但仍然需要將外部實(shí)體整合到內部數字化生態(tài)系統內。 直至今日,大多數企業(yè)仍對點(diǎn)對點(diǎn)連接之外的外部集成感到不滿(mǎn)意??朔@種猶豫可能是一個(gè)長(cháng)期挑戰,但最終,所有的付出都將是值得的。未來(lái),期望企業(yè)會(huì )利用區塊鏈打破信息孤島,繼而驗證信息并將其輸入數字孿生體中。這可以釋放先前無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)的大量數據,從而使仿真更加細節化、動(dòng)態(tài)化,更具潛在價(jià)值?,F在,是時(shí)候將你的數字企業(yè)從黑白時(shí)代轉換到彩色時(shí)代了。你準備好了嗎?
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