什麽是數字孿生？
 

簡而言之，數（shù）字孿生是物理實體的數字複製品。該物理實體的輪廓（kuò）是使用無數數據點生成的，安裝在實體上的傳感器捕（bǔ）捉這些數據點（diǎn），並將其發送到基於雲的係統進（jìn）行進一步（bù）分（fèn）析。簡單來說，數字孿生由4種（zhǒng）技（jì）術（shù）構（gòu）成（chéng）：

數字（zì）孿生在現代工廠中的作用
 

在製造業中，數字孿生的主要好處是能夠自動提供關於設備或產品性能（néng）的全麵信息（xī），而無需（xū）員工參與。更重要的是，利用當今的計算能力（lì），工廠（chǎng）可以使（shǐ）用先進（jìn）的機器學（xué）習（xí）算法快速（sù）分析物理孿生提供（gòng）的（de）數據，並將其轉化為可操作的信息。在數字孿生出現（xiàn）之前，這樣的製造業控製水平是無法實現的。
 

製造業是一個看起來很複雜（zá）的行業。工廠（chǎng）通常具有高度複雜的機械部件，它們不斷地相互作用。這種（zhǒng）複雜性使我們無法了解生產現場哪些地方需要改進，以及如何改進。
 

但由於工廠安裝了數（shù）千個傳感器，並不斷將數據傳輸到數字孿生（shēng）係統，製（zhì）造商可以積累有關（guān）係統性能的重要見解，並對工廠的工作流程進行循證調（diào）整。更重要的是，現代傳感器可以收集從濃（nóng）度和溫度（dù）到工廠一般環境條件等各種特征的數據。
 

借助傳感器，數（shù）字孿生可以監測製造工廠以外的（de）資產。例如（rú），汽車工廠可以評估各種汽車部件在極端條件下的磨損或性（xìng）能。這些見解（jiě）可用於（yú）增強未來（lái）的產品設計。數字孿生還使製造商能夠在沒有任何經（jīng）濟風險的情況下試驗非常規設計決策，並推動創新。
 

簡而言之（zhī），數（shù）字孿生使製造商能夠克服傳統挑戰，並同時實現（xiàn）各種業務（wù）需求。
 

製（zhì）造業中的主流數字孿生用例
 

在製造環境中，數字孿生可以以多種方式應用。讓我們來探（tàn）索一些世界（jiè）領先的製造公司是如何利用數字孿生的。

意識到對藥物和疫苗的需求日（rì）益（yì）增長，某製藥公司（sī）聯手數（shù）字孿（luán）生技術供應商，開（kāi）始進數字化（huà）轉型。
 

傳統上，製藥公司（sī）隻能在產品製成後才能評估產品的質量，這意味著（zhe）如果質量低，則必（bì）須丟棄（qì）整批產品，從而造成時間和材料的浪費。數字孿生允許在生產過程中評估產品質量，幫（bāng）助製造商（shāng）及時調整操（cāo）作並滿足質量標準。
 

該公司部署（shǔ）了（le）數字孿生係統，用（yòng）於（yú）收集有關疫（yì）苗製造流程每個階段的數據。這（zhè）種數字孿生使製藥公司能夠顯著（zhe）提高產品質量、降低成本並縮短上市（shì）時間。更重要的（de）是，製藥公司現（xiàn）在還可以模擬生產中的變化，並清楚地看到它們將如何影響最終產品。
 

為（wéi）了滿足對其行業領先的螺杆式（shì）壓縮機不（bú）斷增長（zhǎng）的需（xū）求，某（mǒu）製造商決定將數字孿生集（jí）成到他們的新生產設施中（zhōng）。在該公司的（de）案例中，產品必須滿足特定客戶的需求，這大大增加了（le）質量控製的複雜（zá）性。他們的壓縮係統有（yǒu）相當多的參數需要為（wéi）每個客（kè）戶單獨進行定製。更重要的是，根據環境的不同，他們的客戶可以在空氣（qì）和水冷卻係統之間（jiān）進行選擇，並在他們（men）的壓縮機上添加幹燥器或熱回收係統。
 

在數字孿生的幫助（zhù）下（xià），員工可以在產品組裝前確定準確的產品測試程序。一旦壓縮機離開裝（zhuāng）配線（xiàn），按下按鈕即可啟動測試程序（xù）。如（rú）果其餘結果不符合要求的標準，係統會通知操作員手動調整壓縮機參數。
 

該製造（zào）商（shāng）也在工廠之外使用數字孿生係統，每一台銷售出去的壓（yā）縮空氣係統（tǒng）也（yě）由數字孿生（shēng）虛擬複（fù）製。這使得操作員可以監測每台壓縮機的（de）狀態，從而遠程檢（jiǎn）測潛在（zài）故障（zhàng）並及時維護。這大大延長了產品的壽命，提高了客戶滿意（yì）度，並降低了維護成本。
 

在（zài）豪（háo）華汽車的生產上，在質量方麵不能有妥協的餘地（dì）。另一方麵，細致的質量控製可能相當耗時。因此，為了加快（kuài）汽車開發流程，世界上著名（míng）的汽車製造商之一將數字孿生集成到其製造流程中。
 

在數字孿生軟件的幫助下，汽（qì）車工程（chéng）師現在可以使用汽車虛擬副本中的數據來不斷優化他們的開發。例（lì）如，評估車（chē）輛空氣（qì）動力學的傳統方法需要構建（jiàn）汽（qì）車（chē）的物理原型，並（bìng）將其放置在風洞中。借助數字孿生，可（kě）以虛擬運行此（cǐ）類測試（shì），從而顯著降低成本，並允許對汽（qì）車的空氣動力學進行更精細的實驗。
 

由於數字（zì）孿生的實施，該汽車製造商成功地將汽車開發所需的（de）運營成本和時間降低了 30%。借助數字孿生，該公司還將車（chē）輛（liàng）上市時間縮短（duǎn）了 16 個月。

最初，總部位於巴西的某農業機械製造商旨在應用數字孿生（shēng）來提高性能，並優化（huà）其農業機械的維護。在拖拉機和其（qí）他農業機械上安裝了物（wù）聯網傳感器後，他們能（néng）夠監測拖拉機的路徑（jìng）、速度、油耗和發動機狀（zhuàng）況。這使該製造商能（néng）夠預測（cè）機械故障，並延長設備正常運（yùn）行時間。
 

在利用（yòng）數字孿生的優勢來提高性能（néng）的（de）同時，該製造商發現這項技術還可以（yǐ）優化農民對機械（xiè）的使用。嵌入式物聯網（wǎng）傳感器現在可以收集天氣和（hé）土壤特性數據，幫助農（nóng）民確定種植作物的最（zuì）佳條件。
 

在輪胎製造（zào）公司中實施數字孿生，無需（xū）構建原型，即可促進產品工程和（hé）測試。除了縮短上市時間和減少（shǎo）開發成本外，消除物理原型還能讓（ràng）製造商和組織減少由原型浪費而引起的負麵環境影響（xiǎng）。
 

更重（chóng）要的（de）是，事實證明，對於輪胎製造公司來說，數字孿生對簡（jiǎn）化與其他汽（qì）車公司的合作尤其有益。例（lì）如，世界領（lǐng）先的某輪胎製造商現在使用（yòng）數字孿生與其合作夥伴共享即將推出的產品（pǐn）的虛擬（nǐ）複製品，以獲得批準（zhǔn）。
 

結語

不可否認，數字孿生是製造業中的關鍵（jiàn）技術。它在（zài）創造（zào）價值、縮短（duǎn）上市時間、優（yōu）化工廠設（shè）備和成品性能，以及提供（gòng）洞察力方麵的能力是任何（hé）其（qí）他解決（jué）方案都無法比擬的。隨著成本的降低、供應商數量的增加，以（yǐ）及構成數字孿生的先進技術的可獲得性的提高，集成數字孿生應該是全球製造商的下一個必然發展方向。那些擁有高度複雜流程、優先（xiān）考慮創新、改進或（huò）擴大產品範圍的公司將從數字（zì）孿生中受益最多。
 

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