數字孿生技術如何幫助您的業務發展？

如果您可以輕鬆地模擬產品和服務的計劃和替代方案，那不是很了不起嗎？

當我們為當今的互聯世界製作網站和應用程序時，使用滿足數字化轉型新現實的工具和技術非常重要。

其中一項技術是數字孿生技術，也被認為是全球最重要的工業 4.0 技術之一。

數字孿生技術的概念讓您可以一窺當前生產和運營線中正在發生的事情，並預測在不久的將來可能發生的事情。

早些時候，NASA 使用數字雙胞胎技術（一種配對技術）的前身來解決您不在身體附近時操作、維護和維修系統的問題。 這正是航天企業確定當前和即將到來的挑戰的方式。 如今，NASA 的數字孿生技術應用被廣泛用於探索下一代車輛和飛機。

不僅是科技巨頭，現代企業和企業也出於各種原因使用數字孿生技術，包括增強持續運營、在推出新功能和產品之前對其進行測試、培訓員工以及在虛擬世界中運行服務，因為它具有成本效益且不太複雜解決任何問題。

當公司整合人工智能和機器學習(AI/ML) 來分析以數字雙胞胎為代表的運營模型時，真正的數字力量就會出現。 借助商業領域的一系列先進技術解決方案，數字孿生技術提高了製造、醫療保健、物流、零售、汽車、航空、能源和每個可能行業的生產力和效率。

事實上，到2025 年，製造和供應鏈行業的數字孿生市場規模預計將超過60 億美元。

這會讓您對數字孿生技術的概念究竟是什麼感到好奇。 本文涵蓋了企業和企業數字孿生技術的方方面面，以及如何在日常運營中利用數字孿生解決方案。 讓我們深入挖掘。

什麼是數字孿生技術？

數字孿生技術是跨越其生命週期的系統或對象的虛擬表示。 創建的環境是根據實時數據更新的，並使用模擬、推理和機器學習來幫助做出決策。

簡單來說，它是創建高度複雜的虛擬模型的光譜，它是物理系統的精確雙胞胎或對應物。 該系統可以是任何東西，從發動機、汽車到橋樑。 但是，請記住，數字孿生技術不是對像模擬； 它是一個數字雙胞胎，當新數據添加到對象時會不斷更新。

現代組織使用數字孿生應用程序來完成各種任務，例如

• 實時可視化真實用戶正在使用的產品
• 通過預測分析完善假設
• 管理系統中系統內的聯繫和復雜性
• 創建數字線程，連接不同的系統並促進可追溯性
• 對遠處的系統和設備進行故障排除

我們將在接下來的部分中討論數字孿生技術的更多工業用途和應用。

數字孿生技術可以幫助您熟悉物聯網實施和自動化，因為他們有機會在應用程序上線之前對其進行模擬。 然後可以將通過數字雙胞胎學到的經驗教訓和發現的機會應用到物理環境中。

由於數字雙胞胎可以實時查看設備或其他物理資產發生的情況，因此它們在製造中有助於減少維護問題並確保最佳生產輸出。

儘管數字雙胞胎的概念是在 2002 年提出的，但正是物聯網（技術互聯網）讓企業可以使用且負擔得起。 當您花一分鐘時間考慮可以將數字雙胞胎應用於您的業務的所有方式時，您會發現潛力是無限的。 一旦我們熟悉了數字孿生概念的工作原理，我們就會了解它的工業應用。

數字孿生如何工作？

數字雙胞胎可以根據您的需要簡單或複雜，由不同數量的數據決定。 您甚至可以在實際構建資產之前創建數字孿生。 虛擬對應物（數字雙胞胎）是使用下面提到的不同元素創建的：

傳感器——它們用於捕獲過程和資產（壓力、溫度和振動）及其功能環境（空氣、濕度、溫度等）的操作行為。

通信網絡——這是為了提供從物理設備到數字世界的可靠和安全的數據傳輸。

數字平台——該平台充當現代數據存儲庫，存儲和處理車間傳感器數據以及ERP 、MES 等高級業務數據。通過組合這些數據資源和暗示數據分析算法，您可以獲得可操作的見解。

通過保持一致的數據流，您可以獲得對資產的最佳分析，以分析業務成果。 因此，您的數字雙胞胎可以作為物理設備的實時模型。

另一個重要問題是何時使用數字孿生技術？

何時使用數字孿生技術？

您絕對可以在任何可能的數字業務空間中使用數字孿生概念，但專家們提出了數字孿生概念非常有效的三種理想情況。

數字孿生解決方案可以分為三大類，它們表現出可以使用該過程的不同時間：

數字孿生原型 (DTP)：

這是已經創建物理資產的情況。

數字孿生實例 (DTI)：

這是在製造產品後完成的，以便對各種使用場景進行測試。

數字孿生聚合 (DTW)：

在這種情況下，DTI 信息被積累和分析以確定資產的能力、測試運行參數和運行預測。

上面討論過的類別非常廣泛，包括多種用途，包括規劃、產品開發、物流、質量控制、製造等。

現在，您如何在您的業務中應用數字孿生概念？ 好吧，讓我們給你一個答案。

數字孿生技術的業務應用和用例

數字孿生解決方案通過放大模型驅動的決策，正在改變製造、醫療保健、零售、供應鍊和更多行業。 讓我們看看主要工業市場如何在其商業模式中實施數字孿生概念。

數字孿生如何改變供應鏈？

性能預測

您可以輕鬆地虛擬化產品包裝，然後在打包資產之前測試錯誤。 數字孿生技術應用幫助物流企業確定材料可行性。

運輸保護

物流企業通過模擬數字孿生洞察分析各種包裝條件如何影響產品交付。

運營績效和倉庫設計

數字孿生使物流企業能夠測試倉庫佈局，以便他們可以選擇最高效的倉庫設計，以最大限度地提高運營績效。

創建物流網絡

路網的數字孿生承載著道路佈局、交通狀況、施工等信息。利用所獲得的知識，物流企業可以設計庫存存儲位置和配送路線。

數字孿生如何改變醫療保健？

改善醫療保健業務

構建醫院中心、人員配備、護理模式、能力的數字雙胞胎，可幫助醫療保健提供者檢查醫療保健企業的運營績效。

加強個性化護理

製藥公司和醫療保健提供商使用數字孿生技術應用程序來模擬生理特徵、基因組代碼和患者的生活方式，從而為特定患者提供個性化護理，例如獨特和稀有的藥物。

數字孿生如何改變製造業？

製造業最終依賴於產生大量數據的高成本設備，從而更加需要將數字孿生解決方案引入企業。

設計定制

借助數字雙胞胎，企業可以設計產品的多種組合，為客戶提供定制的產品和服務。

產品開發

您還可以在發布前檢查即將推出的產品的可行性。 根據測試結果，您可以輕鬆開發專注於可擴展模型的產品。

建造

數字雙胞胎可幫助建築公司了解實時建築性能，以調整適當的性能並優化效率。 數字孿生數據用於規劃和設計未來的建築。

預測性維護

看到數字雙胞胎如何通過預測機器的潛在停機時間來改變製造市場，這並不奇怪。 它允許企業最大限度地減少非增值維護活動，並在發生之前提高整體效率。

然而，使用數字雙胞胎進行預測性維護可能是一個輕微的擴展挑戰，因為它將是特定於機器的虛擬副本。 您可能需要數據科學專家或可靠的數字化轉型公司來構建和維護雙胞胎。

數字孿生如何改變汽車和航空航天？

在數字雙胞胎之前，物理雙胞胎的概念被用於航空航天工業。 如上所述，NASA 是數字雙胞胎如何有效模擬和管理阿波羅 13 號計劃的絕妙例子。

即使在汽車行業，新發動機和車輛的開發也大多是在虛擬環境中進行的。 數字孿生概念在汽車行業中用於製作聯網車輛的虛擬模型。 您還可以在實際生產開始之前使用數字孿生解決方案設計理想的汽車資產。

自動駕駛汽車開發

最好的數字孿生技術示例之一是自動駕駛自動駕駛汽車的開發。 自動駕駛汽車需要大量傳感器來不斷更新有關車輛和周圍環境的數據。 由於圍繞自動駕駛汽車的責任問題，創建數字雙胞胎有助於確保意外損壞和最小傷害。

不要忘記作為最重要的支持性好處的車輛維護和道路測試因素。

數字孿生如何改變零售業？

消費者建模和模擬

如果您有零售業務，您可以創建各種客戶角色的數字孿生模型來擴展您的客戶體驗。 此外，根據客戶的數字足跡向客戶談論個性化產品和服裝。

同樣，數字孿生解決方案在每個可能的業務場景中都得到了很好的應用，並帶來了更高的收益規模。 說到這裡，我們也來盤點一下數字孿生技術的優勢，免得大家有疑惑。

使用數字孿生技術的商業利益

由於數字孿生是物理對象的動態、最新表示，因此它永遠不會停止發展並提供實時輸出。 這可能就是為什麼數字孿生模型在每個數字領域都被廣泛接受的原因。

加速風險評估和生產

在數字孿生的幫助下，企業可以在產品存在於現實世界之前對其進行驗證。 您可以創建計劃生產流程的副本，以識別任何流程故障。 想想因產品故障而節省的成本。

您還可以中斷系統以綜合不可預測的場景​​，確定相應的緩解策略並檢查系統的反應。 這種新能力可以改善風險評估，加快新產品的開發，提高運營線的可靠性。

預測性維護

由於數字孿生系統、物聯網傳感器實時生成大數據，您可以檢查這些數據以主動識別系統問題。 這種能力有助於企業準確安排預測性維護，從而最大限度地減少停機時間和維護成本。

團隊協作

數字孿生技術最被低估的好處之一是提高生產力和更好的團隊協作。 對系統和流程自動化的 24*7 訪問允許數據流暢流動和高效運營。

實時遠程監控

對於許多組織來說，獲得一個廣泛的物理系統的深入、實時的視圖仍然是一個挑戰。 數字孿生允許並發訪問，您可以遠程監控和控制系統性能。

更好的財務決策

物理對象的虛擬描述可以整合財務數據，例如材料和勞動力成本。 大數據和高級分析的可用性使得從財務上描繪可能的結果並做出更快、更可靠的決策成為可能。

這些好處不限於一維。 使用數字孿生技術解決方案，您可以在沒有任何停機時間的情況下對您的業務進行數字化轉型。

但是如何在您的業務中成功實施數字孿生技術？ 下面就一起來了解一下吧。

實施數字孿生技術之前需要考慮的事項

您可以採取一些措施來確保在您的企業中成功實施數字孿生概念。 下面列出了主要的：

更新您的數據安全協議

根據 Gartner 的預測，大約75% 的物聯網連接產品的數字孿生模型將需要至少五個不同的集成點。 從這些端點生成的大量數據將容易受到網絡攻擊和其他故障的影響。 因此，最好為數字孿生技術的更新安全協議做好準備。

這些是在不久的將來需要更高安全重要性的領域：

• 最小特權原則
• 數據加密
• 例行安全審計
• 訪問權限，包括對用戶角色的清晰描述
• 解決已知設備漏洞

數據質量管理

數字孿生建模依賴於通過不可靠網絡進行通信的數千個遠程傳感器生成的數據。 如果您願意實施數字孿生技術，您必須能夠排除不良數據並管理數據流中的差距。

團隊訓練

數字孿生技術解決方案的潛在用戶必須採用新的數據和技術工作方式，以便他們在使用新技術能力時面臨挑戰。 簡而言之，您需要確保您的員工具備管理數字孿生模型所需的技能和工具。

認知數字孿生技術的未來

數字雙胞胎已經通過了解不斷變化的客戶偏好、體驗和定制，幫助企業在數字化顛覆中保持領先。 這些知識對您的業務意味著快速的產品交付、更高質量的數據、更快的開發等等。

其他先進技術，如NLP（自然語言處理） 、對象視覺識別、聲學分析和信號處理，只是我們在數字孿生建模中超越人類直覺的一小部分功能。

這表明數字孿生技術不僅與我們正在構建的內容有關，而且與我們正在為誰構建有關。

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