人们对数字孪生的炒作最近开始到达顶峰。与许多其他有前途的技能一样，这种兴趣的添加在很大程度上可以解释为核算才干、云、大数据运用和物联网传感器可运用性方面的前进。凭借处理海量数据的才干，现在可以更详尽地模仿产品和流程，而这就是数字孪生的全部含义所在。
什么是数字孪生？
简而言之，数字孪生是物理实体的数字复制品。该物理实体的概括是运用很多数据点生成的，安装在实体上的传感器捕捉这些数据点，并将其发送到根据云的体系进行进一步剖析。简单来说，数字孪生由4种技能构成：
物联网传感器搜集有关物理实体的数据
XR以3D方式可视化物理实体
物联网传感器搜集的数据存储在云中
人工智能和机器学习用于剖析物理实体数据、生成洞悉并做出猜测
数字孪生在现代工厂中的效果
在制作业中，数字孪生的主要好处是可以自动提供关于设备或产品功能的全面信息，而无需职工参加。更重要的是，利用当今的核算才干，工厂可以运用先进的机器学习算法快速剖析物理孪生提供的数据，并将其转化为可操作的见地。在数字孪生呈现之前，这样的制作业操控水平是无法实现的。
制作业是一个看起来很杂乱的职业。工厂一般具有高度杂乱的机械部件，它们不断地彼此效果。这种杂乱性使我们无法了解出产现场哪些地方需求改进，以及怎么改进。
但由于工厂安装了数千个传感器，并不断将数据传输到数字孪生体系，制作商可以堆集有关体系功能的重要见地，并对工厂的作业流程进行循证调整。更重要的是，现代传感器可以搜集从浓度和温度到工厂一般环境条件等各种特征的数据。
凭借传感器，数字孪生可以监测制作工厂以外的财物。例如，轿车工厂可以评价各种轿车部件在极端条件下的磨损或功能。这些见地可用于增强未来的产品规划。数字孪生还使制作商可以在没有任何经济风险的情况下试验非常规规划决策，并推动立异。
简而言之，数字孪生使制作商可以克服传统挑战，并一起实现各种业务需求。
制作业中的主流数字孪生用例
在制作环境中，数字孪生可以以多种方式运用。让我们来探究一些世界领先的制作公司是怎么利用数字孪生的。
进步产品质量
尤其是意识到对药物和疫苗的需求日益添加，Atos、葛兰素史克和西门子联手改造制药职业。
传统上，制药公司只能在产品制成后才干评价产品的质量，这意味着假如质量低，则有必要丢弃整批产品，然后形成时刻和资料的糟蹋。数字孪生允许在出产过程中评价产品质量，协助制作商及时调整操作并满意质量规范。
Atos与西门子协作实施了一个数字孪生体系，用于搜集有关疫苗制作流程每个阶段的数据。这种数字孪生使制药公司可以明显进步产品质量、降低成本并缩短上市时刻。更重要的是，制药公司现在还可以模仿出产中的变化，并清楚地看到它们将怎么影响最终产品。
猜测产品故障
为了满意对其职业领先的螺杆式紧缩机不断添加的需求，Kaeser决定将数字孪生集成到他们的新出产设施中。在Kaeser的事例中，产品有必要满意特定客户的需求，这大大添加了质量操控的杂乱性。他们的紧缩体系有适当多的参数需求为每个客户单独进行定制。更重要的是，根据环境的不同，Kaeser的客户可以在空气和水冷却体系之间进行选择，并在他们的紧缩机上添加干燥器或热回收体系。
在数字孪生的协助下，Kaeser的职工可以在产品组装前确认精确的产品测验程序。一旦紧缩机脱离装配线，按下按钮即可启动测验程序。假如其他成果不符合要求的规范，体系会通知操作员手动调整紧缩机参数。
Kaeser也在工厂之外运用数字孪生体系，每一台出售出去的紧缩空气体系也由数字孪生虚拟复制。这使得操作员可以监测每台紧缩机的状态，然后远程检测潜在故障并及时保护。这大大延伸了产品的寿命，进步了客户满意度，并降低了保护成本。
缩短上市时刻
在豪华轿车的出产上，在质量方面不能有妥协的余地。另一方面，详尽的质量操控可能适当耗时。因而，为了加速轿车开发流程，世界上著名的轿车制作商之一玛莎拉蒂与西门子协作，将数字孪生集成到其制作流程中。
在西门子PLM软件的协助下，玛莎拉蒂工程师现在可以运用轿车虚拟副本中的数据来不断优化他们的开发。例如，评价车辆空气动力学的传统方法需求构建轿车的物理原型，并将其放置在风洞中。凭借数字孪生，可以虚拟运转此类测验，然后明显降低成本，并允许对轿车的空气动力学进行更精细的试验。
由于数字孪生的实施，玛莎拉蒂成功地将轿车开发所需的运营成本和时刻降低了30%。凭借数字孪生，该公司还将车辆上市时刻缩短了16个月。
改善用户体会
最初，总部位于巴西的农业机械制作商Stara旨在运用数字孪生来进步功能，并优化其农业机械的保护。在拖拉机和其他农业机械上安装了物联网传感器后，他们可以监测拖拉机的路径、速度、油耗和发动机情况。这使Stara可以猜测机械故障，并延伸设备正常运转时刻。
在利用数字孪生的优势来进步功能的一起，Stara发现这项技能还可以优化农人对机械的运用。嵌入式物联网传感器现在可以搜集天气和土壤特性数据，协助农人确认种植作物的最佳条件。
简化产品开发
在轮胎制作公司中实施数字孪生，无需构建原型，即可促进产品工程和测验。除了缩短上市时刻和削减开发成本外，消除物理原型还能让制作商和安排削减由原型糟蹋而引起的负面环境影响。
更重要的是，事实证明，对于轮胎制作公司来说，数字孪生对简化与其他轿车公司的协作尤其有益。例如，世界领先的轮胎制作商普利司通现在运用数字孪生与其协作伙伴同享即将推出的产品的虚拟复制品，以取得同意。闻名轮胎制作商米其林的数据科学总监也宣称，数字孪生在构建高效协作生态体系方面具有巨大潜力，使安排可以无缝地彼此同享开发数据。
而米其林则运用数字孪生来测验各种轮胎规划。更具体地说，该公司运用这项技能来模仿湿润路面上的轮胎行为，以确认最佳胎面斑纹规划。西门子可以说是轿车职业最受欢迎的数字孪生技能提供商，其工程师也宣称，可以模仿轮胎在不同路面和不同天气条件下的功能。
最后的主意
不可否认，数字孪生是制作业中的关键技能。它在创造价值、缩短上市时刻、优化工厂设备和制品功能，以及提供洞悉力方面的才干是任何其他解决方案都无法比拟的。跟着成本的降低、供应商数量的添加，以及构成数字孪生的先进技能的可取得性的进步，集成数字孪生应该是全球制作商的下一个必定过程。
然而，同样值得注意的是，那些拥有高度杂乱流程、优先考虑立异、改进或扩大产品范围的公司将从数字孪生中受益最多。不过，这项技能绝不便宜，也不易于实施，由于它一般需求对安排架构进行彻底改造，并对制作作业流程进行适当大的调整。
