什麽是數字孿生？
 

簡而言之，數字孿生（shēng）是物理實體的數字複製品。該物理實體的輪廓是使用無數數據點生成的，安裝在實體上的傳感器捕捉這些數（shù）據點，並將其發送到基於雲的係（xì）統進行進一步分析（xī）。簡單來說，數（shù）字（zì）孿生由4種技術構成：

數字孿生（shēng）在現代（dài）工廠中（zhōng）的作用
 

在製造業中，數字孿（luán）生的主要好處是能夠自動提供關於設（shè）備或產品性能的全麵信息，而無需員（yuán）工參與。更重（chóng）要的是，利用當今的計算能力，工廠可以使用先進（jìn）的機器學習算法快速分析物理孿生提供的數據，並（bìng）將其轉化為可操作的信息。在數字孿生出現之前，這樣（yàng）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的行業。工廠通常具有高度複（fù）雜的（de）機械部件，它們不斷地相互作用（yòng）。這種複雜性使我們無（wú）法了解生產現場哪些（xiē）地（dì）方需要改進（jìn），以及如何改進。
 

但由於工廠安裝了數（shù）千（qiān）個傳感器，並（bìng）不（bú）斷將數據傳（chuán）輸（shū）到數字孿生係（xì）統，製造商可以積累有關係統性能的（de）重要見解，並對工廠的工作（zuò）流程進行循證（zhèng）調整。更重要的是，現代（dài）傳感器可以收集從（cóng）濃度和溫度到工（gōng）廠一（yī）般環境條件等各種特征的數（shù）據。
 

借助傳感器，數字孿生可以監測製造工廠（chǎng）以外的（de）資產。例如，汽車工廠（chǎng）可以評估各種汽（qì）車部件（jiàn）在極（jí）端條件下的磨損或性能（néng）。這些見解可用於增強未來（lái）的產品設計。數字孿生還使製造商能夠在沒有（yǒu）任何經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，數字孿生使製造商能夠（gòu）克服傳（chuán）統挑戰（zhàn），並同時實現各種業務需求。
 

製（zhì）造業中的主流數字孿生用例
 

在製（zhì）造環（huán）境中，數字孿生可以以多種方式應用。讓我們來（lái）探索一（yī）些世界領先的製造公（gōng）司（sī）是如（rú）何利用數字孿生的。

意（yì）識到對（duì）藥物和疫苗的（de）需求日益（yì）增長，某製藥公司聯手數字孿生技術供應商，開始進數字化轉型。
 

傳（chuán）統上（shàng），製藥公司隻能在產品製成後才能評估產（chǎn）品的質量，這意味著如果質量低，則必須丟棄整批產品，從而造成時間和材料的浪費。數（shù）字孿生允許在生產過程中評估產（chǎn）品質量，幫助製造商及時調整操作並滿足質量標準。
 

該公司部署（shǔ）了數字孿生係統，用於收集有關疫苗製造流（liú）程每（měi）個階段的數據。這種數字孿生使製藥公司能夠顯著提高（gāo）產品質量、降低成本並縮短（duǎn）上市時（shí）間。更重要（yào）的是，製（zhì）藥公司（sī）現在還可以模擬生產中的（de）變（biàn）化，並清楚地看到它們將如何影響最終產品。
 

為了滿足對其（qí）行業領先的螺杆式（shì）壓縮機不斷增長的需求，某製造商決定將數字（zì）孿生集成到他們的新（xīn）生產設施中。在該公司的案例中（zhōng），產品必須（xū）滿足特定客戶（hù）的需求，這大大增加了質量控製的複雜性。他們的壓縮係（xì）統有相當多的參數需要為每個客戶單獨進（jìn）行定製。更重要的是，根據環境的不同（tóng），他們的客戶可（kě）以在空氣和水冷卻係統之間進行選擇，並在他們的壓縮機上添加幹燥器或熱回收係統。
 

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

該製造商也在工廠之外使用數字孿生係統，每一台銷售出去的壓縮空氣（qì）係統也由（yóu）數字孿生虛擬（nǐ）複製。這使得操作員可以監測每台壓縮機的狀態，從而（ér）遠程檢（jiǎn）測潛在故障並及（jí）時維護。這（zhè）大大延（yán）長了產品的壽命，提高了客戶滿意度，並降低了維護成本。
 

在豪華汽（qì）車的生產（chǎn）上（shàng），在質量方麵（miàn）不能有妥協的餘地。另一（yī）方（fāng）麵，細致的（de）質量控製可能相當耗時（shí）。因此，為了加快汽車開發流程（chéng），世界上著名的汽車（chē）製造（zào）商之一將數字孿生集（jí）成到其製造流程中。
 

在數字孿生軟件的幫助（zhù）下，汽車工程師（shī）現在（zài）可以使用汽車虛擬副本中的數據來不斷優化他們的開發（fā）。例如，評估車輛空氣動力學的傳統方法需要構建汽車的物理原型，並將（jiāng）其放置在風洞中。借助數（shù）字孿生，可以虛擬運行此類測試，從而顯著（zhe）降低成本，並（bìng）允許對汽車的空氣動力學進行更精細的實驗。
 

由於數字孿生的實施，該汽車製造商成功地將汽車開發所需的運營成本和時間降低了 30%。借助（zhù）數字孿生，該公司還將車輛上市時間縮短了 16 個月。

最（zuì）初，總部位於巴西（xī）的（de）某農業機械製造商（shāng）旨（zhǐ）在應用數字孿（luán）生來（lái）提高性能，並優化其農業機（jī）械的維護。在拖拉機和其他（tā）農業機械上安裝（zhuāng）了物聯網傳感器（qì）後，他們能夠監測拖拉機的路徑、速度、油耗和發動機狀況。這使該製造商能夠預測機械故障，並延（yán）長設備（bèi）正常（cháng）運行時間。
 

在利用（yòng）數字孿生的優勢（shì）來提高性能的同（tóng）時，該製造商發現這項技術還可以優化農（nóng）民對機械的使用。嵌入式物聯網（wǎng）傳感器現在可（kě）以收集天氣和土壤特性數（shù）據，幫助農民確定種植（zhí）作物的最佳條件。
 

在輪（lún）胎製造公（gōng）司中實施數字孿生，無需（xū）構（gòu）建原型，即可促進產品工程和測試。除了縮（suō）短上市時間和減少開發成本外，消除（chú）物理原型還能讓製造商和組織（zhī）減（jiǎn）少由原（yuán）型浪費而引起的負麵環境影響。
 

更重要的是，事實證明，對於輪胎製（zhì）造公司來說，數字孿生對（duì）簡化與其他汽車公司（sī）的合作尤其（qí）有益。例如，世界領先的某輪（lún）胎製造商現（xiàn）在（zài）使用數字孿生與其合作夥伴共享即將推出的產品（pǐn）的虛擬複製品，以獲得批準。
 

結語

不可否（fǒu）認，數字孿生是製造業中的關鍵技術。它在創造價值、縮短（duǎn）上市時間、優（yōu）化工廠設備和成品（pǐn）性能，以及提供洞察（chá）力方麵的能力是任何其他解決方案（àn）都無法（fǎ）比擬的。隨著（zhe）成本的（de）降低、供應商數量（liàng）的（de）增加，以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（zhì）造（zào）商的（de）下一個（gè）必然發展方向。那些擁有高度複雜流程（chéng）、優先考慮創新、改（gǎi）進或擴（kuò）大產品範圍的公司將從數字孿生中受益最多。
 

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