了解数字孪生,及其在各行业应用的重要性

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摘要:除了物联网,公司还利用大数据、人工智能、机器学习和软件分析来增强数字孪生的能力。甚至云连接也有助于为各行各业的公司大规模实施数字孪生技术。

数字双胞胎对现在的企业来说已经变得越来越重要了。通过copy行业中产品或服务形成物理资产,提供一个预先检查功能的平台通过数字孪生分析数据,以便为任何潜在问题制定解决方案。2002年,密歇根大学(universityofmichigan)的计算机工程师迈克尔•格里夫斯(michaelgreves)撰写了这个词,并被Gartner 评为 2017 年十大战略技术趋势之一时,这个术语就出现了。

发展历史

基本上,数字孪生由三个部分组成,即现实世界中的物理实体、虚拟模型、以及连接两个世界的连接数据。

NASA 是第一个利用数字孪生技术的人,当时迈克尔在与 NASA 技术总监约翰·维克斯 (John Vickers) 的谈话中提到了创建具有自己实体的物理系统的可能性。关键目标是设计一种解决方案,使其能够修复、更新或检查外太空中的机器,在那里几乎不可能在任何给定时间点实际存在。这激发了 NASA 开发一个虚拟仿真空间,它可以在所需的地方工作并可以获取实时数据。今天,NASA 使用数字孪生来制定新的建议、路线图以及下一代飞行器和飞机。

物联网、人工智能和其他数字技术如何发挥其作用?

物联网 (IoT) 的日益普及促进了这项新技术的采用,因为物联网实现了具有成本效益的实施。使用物联网传感器,数字孪生从现实世界的对应物收集信息,然后实时模拟物理对象,在此过程中提供对性能和可能发生问题的洞察。Gartner报告称,实施物联网项目的企业中有 13% 已经使用了数字孪生,而62%正在建立数字孪计划。预计到 2022 年,超过三分之二的公司将在生产中使用数字孪生技术。

除了物联网,公司还利用大数据、人工智能、机器学习和软件分析来增强数字孪生的能力。甚至云连接也有助于为各行各业的公司大规模实施数字孪生技术。此外,通过在测试阶段混合使用认知技术和计算,数字孪生可以确定哪些产品测试必须更频繁地运行,哪些需要停用。此外,通过识别阻碍或促进战略执行的因素,它还可以提出可以采取的具体建议。

数码孪生的优势

这项技术有很多好处。其中一个最好的优点是,它允许工程师访问可能很远的物理资产的详细、复杂的视图。它使他们能够通过捕捉不同风险因素数据的再创造模型来预测维修故障。它还帮助企业开发新产品作为服务商业模式,并推动制造、研发、供应链管理、服务和物流方面的创新。在数字孪生领域的一些主要参与者是甲骨文、通用电气、微软、PTC、ANSYS、西门子、IBM和达索系统。

此外,它简化了不必要的产品、功能或组件的安全移除,节省了时间和金钱。例如,雪佛龙在其油田和炼油厂使用数字孪生技术来节省开支数百万美元的维护费用.

数字孪生技术在各行业的应用

制造业公司已经在使用数字孪生技术来增强工业流程,并提供更好的方法来降低成本、监控资产、简化维护、减少停机时间和增强关联产品的制造能力。例如,德国包装系统制造商,Optima,使用西门子的数字孪生技术对其运输系统进行了数字绘图和检查。它也有助于建立产品定制如何影响生产过程的模型,也有助于改变过程的工作方式以适应这种定制。利用这项技术可以使下一代机器的开发成本降低50%以上。

同样,在汽车领域,数字孪生体可以使产品原型的物理版本和虚拟版本、车间和实际行驶车辆之间的现有差距得以融合。公司还通过识别公司运营中的偏差和异常情况,将其用于预测性维护。Digital twin还帮助开发人员准确地了解客户如何交互和体验公司为他们提供的产品和/或服务,并排除任何瓶颈。

在房地产行业,它可以授权代理将以前分散的系统(如暖通空调系统的安全系统)集成到导航系统中,以获得新的见解、优化工作流程和远程监控流程。它还可以让房地产经纪人节省物业费用,避免未来成本,提高入住率,并提高整体资产价值。

在医疗保健领域,数字双胞胎被用来建立基于计算机的或加密的模型,这些模型可以创建个人和群体的数据,从而有助于疾病、新药和设备的研究。事实证明,它在监测和预测病人的健康方面也很有办法。甚至医生也用它来观察操作策略、能力、人员配置和护理模式的潜在变化。

此外,在建筑行业,数字孪生兄弟可以解释建筑中涉及的行为和过程,一直到单个材料和构件。这使得建筑公司能够根据4D BIM模型中的进度计划持续跟踪进度。此外,它还提供自动资源分配监控和废物跟踪,允许对资源管理采取预测性和精益的方法,并对任何差异进行定性检测。

随着物联网、云计算和人工智能等领域的不断发展,未来数字孪生的范围将不断扩大。

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