什麽是數字（zì）孿生？
 

簡而言之，數字孿生是物（wù）理實體的數字複製品。該（gāi）物（wù）理實體的輪廓是使用無數數據點生成的，安裝在實（shí）體上的傳（chuán）感器捕捉這些數據點，並將其（qí）發送到基於（yú）雲的係統進行進一（yī）步分析。簡單來說，數字孿生由4種技術構成：

數字（zì）孿生在現代工廠中（zhōng）的作用
 

在製造業中，數字孿生的主要好處是能（néng）夠自動提供關於設備或產品性能的全麵信息，而無需員工參與。更重要的（de）是，利用當今的計算能力，工廠可以使用先進的機器學習算法快速分析物理孿生提供的數據，並將其轉化為（wéi）可操（cāo）作的信息。在（zài）數字孿生出現之（zhī）前，這樣的製造業控製水平是無法實現的。
 

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

但由於工廠安裝了數千（qiān）個傳感器，並不斷將數據傳輸到數（shù）字孿生係統，製造商可以積累有關係統性能（néng）的重要見解，並對工（gōng）廠的工作流（liú）程進行循證調整（zhěng）。更重要的是，現代傳感（gǎn）器（qì）可以收集從濃度和溫度到工廠一（yī）般環（huán）境（jìng）條件等各（gè）種特征的數據。
 

借助傳感器，數字（zì）孿生可以監測製（zhì）造工廠（chǎng）以（yǐ）外的資產。例如，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（néng）。這些見解可用於增強未來的產品設計。數字（zì）孿生還（hái）使製造商能（néng）夠在沒有任何經濟風險（xiǎn）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克服傳統挑戰，並同時實現各種業務需求。
 

製造業中的主流（liú）數字孿（luán）生用（yòng）例
 

在製造環（huán）境中，數字孿生可以以多（duō）種方式（shì）應用。讓（ràng）我們來探索一（yī）些世界領先的製造（zào）公司是（shì）如何利用數字孿生的。

意識到對藥物和疫苗的需求日益增長（zhǎng），某製藥公司聯手數字孿生（shēng）技術供應商，開始進數字化轉（zhuǎn）型。
 

傳統上，製藥公司隻能在產品（pǐn）製成後才能評估產品的質量，這意味著如（rú）果（guǒ）質量低（dī），則必須丟棄整（zhěng）批產品，從而（ér）造（zào）成時間和（hé）材料的（de）浪費。數字孿生允（yǔn）許在生產過（guò）程中評（píng）估產品質量，幫（bāng）助製造商及時調整操作並滿足質量標準（zhǔn）。
 

該公司部署了數（shù）字孿生係統，用於收集有（yǒu）關疫（yì）苗製造流程每個階段（duàn）的數據。這種數字孿生使製藥公司能夠顯著提（tí）高產品質量、降低成本並縮短上市時間。更重要的是，製藥公司現在還可以模擬生產中（zhōng）的變化，並（bìng）清楚地看到它（tā）們將（jiāng）如何（hé）影響（xiǎng）最終產（chǎn）品（pǐn）。
 

為了滿足（zú）對其行（háng）業（yè）領先的螺杆式壓縮機不斷增長的需求，某製（zhì）造商決定將（jiāng）數字孿生集成到他們的新生產設施中。在該公司的案例中，產品必（bì）須滿（mǎn）足特定客戶的（de）需（xū）求，這（zhè）大大（dà）增加（jiā）了質量控製的複（fù）雜性。他們的壓縮係統有相當多的參數需要為（wéi）每個（gè）客戶單獨進行定製。更重要的是，根據環境的不同，他（tā）們的客戶可以在空氣和水冷（lěng）卻係統之間進行選擇（zé），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（chǎn）品組裝前確定準確的產（chǎn）品（pǐn）測試程序（xù）。一旦壓縮機離開裝配線，按下按鈕即可啟（qǐ）動測試程序。如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（yā）縮機參數。
 

該製（zhì）造商也在工廠之（zhī）外使用數字孿生係統，每一台銷售出去的壓縮空氣係統也由數（shù）字孿生虛擬複製。這使得操作員（yuán）可（kě）以監測每台壓縮機的狀態，從而遠（yuǎn）程檢測潛在故障並及時維護。這大大延長了產（chǎn）品的壽（shòu）命，提（tí）高了客戶滿意度，並降低了維護成本。
 

在豪華汽車的（de）生產上，在（zài）質量方麵不能有妥協（xié）的（de）餘地（dì）。另一方麵，細致的質量控製可能相當耗時。因此，為（wéi）了加快汽車開發流程，世界上著名（míng）的汽車製造商之一將數字孿生集成到其製（zhì）造流程中。
 

在數字孿生軟件的幫助下（xià），汽車工程師現在（zài）可以使用汽車虛擬副（fù）本中的數（shù）據來不斷（duàn）優化（huà）他們的開發。例（lì）如，評估車輛空（kōng）氣動力學的（de）傳統方法需（xū）要構建汽車的物理原型，並將其放置在風洞中。借助數（shù）字孿生，可（kě）以虛擬運行此類測試，從（cóng）而顯著降低成本，並允許（xǔ）對（duì）汽車的空氣（qì）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（suǒ）需的運營成本和時間降低了（le） 30%。借助數字孿生，該公司還將車輛上市時間縮（suō）短（duǎn）了 16 個月。

最初，總部位於巴（bā）西的某農業機械製（zhì）造商旨在應用數字（zì）孿生來提高性能，並優化其農業機械（xiè）的維護。在拖拉機和（hé）其他農業機械上（shàng）安裝了物聯（lián）網傳感器後（hòu），他們能夠監測拖拉機的路徑、速（sù）度、油耗和發動機狀況。這使該製造商能夠預測機械故障，並延長設備正常運行（háng）時（shí）間。
 

在利用數字孿生的優（yōu）勢來提高性能的（de）同時，該製造商發現（xiàn）這項技術還可以優化農民對機械的使用。嵌入式物聯網傳感器現在可以收集天氣和土壤特性數據，幫（bāng）助農民確定種植（zhí）作物的最佳條件。
 

在輪胎製造公司中（zhōng）實施數字孿生，無需構建原型，即可促進產品工程（chéng）和測試。除（chú）了縮短上市時間（jiān）和減少開發成本外（wài），消除物（wù）理原型還能讓製造商和組織減少由原型浪費而引起的負麵環境（jìng）影響。
 

更重要的是，事實證明，對於輪胎製造公司來說，數字孿生對簡化與其（qí）他汽車公司的合（hé）作尤其有益。例如，世界領先的某輪胎製造商現在使用數字孿生與其合作夥伴共享即（jí）將推出的（de）產品的虛擬複製品，以獲得批準（zhǔn）。
 

結語

不可否認，數字孿生是製造業中的關鍵技術。它（tā）在創造價值、縮短上市時間、優（yōu）化工廠設備和成品性能，以及提（tí）供洞察力方麵的能力是任何其他解決（jué）方案都無法比擬的。隨著成本的降低、供（gòng）應商數量的（de）增加，以及構成數（shù）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（quán）球製造商的下一個必然發展方向。那些擁有高度（dù）複雜流程、優先（xiān）考慮創新、改（gǎi）進或擴（kuò）大產品範（fàn）圍的公司將（jiāng）從數字孿（luán）生中（zhōng）受益（yì）最多。
 

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