工業(yè)4.0時代：數(shù)字孿生在制造業(yè)中的興起

　　最近的技術(shù)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(lián)網(wǎng)(IoT)、人工智能(AI)、機器學習和增強現(xiàn)實(AR)等技術(shù)的集成，這些技術(shù)可以提高效率、提高質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。在這個數(shù)字時代獲得突出的創(chuàng)新中，數(shù)字孿生的采用已經(jīng)成為游戲規(guī)則的改變者。

　　數(shù)字孿生的興起

　　根據(jù)Gartner的預測，到2021年，一半的大型工業(yè)企業(yè)將使用數(shù)字孿生，從而使效率顯著提高10%。這一預測凸顯了數(shù)字孿生在工業(yè)領(lǐng)域中日益增長的重要性。根據(jù)研究，13%已開始實施物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)已采用數(shù)字孿生，另有62%的企業(yè)正在實施或計劃很快實施。

　　釋放數(shù)字孿生在制造業(yè)中的潛力

　　數(shù)字孿生開發(fā)企業(yè)已經(jīng)見證了制造業(yè)領(lǐng)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(shù)字孿生用于太空探索計劃，現(xiàn)在可用于許多行業(yè)，尤其是制造業(yè)。根據(jù)Gartner的說法，數(shù)字孿生是一種軟件設(shè)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(lián)網(wǎng)：通過數(shù)字孿生徹底改變制造業(yè)

　　制造商已采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(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(shè)備來收集有價值的數(shù)據(jù)，以改善整個產(chǎn)品生命周期，包括服務和供應鏈運營。將數(shù)字孿生與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)實：在制造業(yè)中使用數(shù)字孿生

　　數(shù)字孿生在簡化制造業(yè)整個產(chǎn)品生命周期的運營方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。制造商可以利用數(shù)字模型分析潛在錯誤，模擬各種結(jié)果，并在將產(chǎn)品實際推向市場之前優(yōu)化其生產(chǎn)流程。突出的例子包括Tesla，其利用實時物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和數(shù)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(shù)字孿生來預見潛在故障并減少停機時間。

　　人工智能：通過數(shù)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(shù)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(shù)字孿生相結(jié)合，識別復雜的虛擬場景，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，提高效率。人工智能、機器學習和深度學習技術(shù)使制造商能夠理解和分析復雜的虛擬數(shù)據(jù)，探索僅靠現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)可能無法實現(xiàn)的多個變量。

　　增強現(xiàn)實和數(shù)字孿生：塑造未來

　　增強現(xiàn)實(AR)是一種帶有數(shù)字孿生的強大工具，使制造商能夠創(chuàng)建身臨其境的數(shù)據(jù)可視化并從復雜的數(shù)據(jù)集中提取有價值的見解。AR允許制造商將數(shù)字信息疊加到物理資產(chǎn)上，促進培訓，提供實時洞察力，并幫助檢測問題。結(jié)合混合現(xiàn)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(guān)鍵數(shù)據(jù)輸出，最終提高效率并縮短周轉(zhuǎn)時間。

　　超越制造業(yè)的數(shù)字孿生

　　雖然制造業(yè)一直處于利用數(shù)字孿生的最前沿，但其他行業(yè)也在采用該技術(shù)。在零售領(lǐng)域，增強現(xiàn)實和數(shù)字孿生的結(jié)合使零售商能夠創(chuàng)建實體產(chǎn)品的數(shù)字副本，使客戶能夠在現(xiàn)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(shù)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(shè)備，從而防止工作流程中斷。

　　總結(jié)

　　隨著越來越多的行業(yè)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和其他前沿技術(shù)與數(shù)字孿生的無縫集成將繼續(xù)產(chǎn)生令人矚目的成果。企業(yè)可以利用數(shù)字孿生核心數(shù)據(jù)優(yōu)化數(shù)字孿生開發(fā)成本、資源和產(chǎn)品質(zhì)量。雖然大企業(yè)已經(jīng)欣然接受數(shù)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。

來源：千家網(wǎng)