什麽是數字孿生（shēng）？
 

簡（jiǎn）而言之，數字孿（luán）生是物理實體的數字複製品。該物（wù）理實（shí）體的輪廓是使用無（wú）數數據點生成的，安裝在實（shí）體上的傳感器捕捉這些（xiē）數據點，並將其發（fā）送到基於雲的係統進行進一步（bù）分（fèn）析。簡單來說，數字孿生由4種技（jì）術構成（chéng）：

數字孿（luán）生在現代工廠中的作用
 

在製造業中，數字孿生的主要好（hǎo）處是能夠自動提供關於設備或產品性能的全麵（miàn）信息，而無需員工（gōng）參與。更（gèng）重要的是（shì），利用當今的計算能力，工廠可以使用先進的機器學（xué）習算法（fǎ）快速分析物理孿生提供的數據，並將（jiāng）其轉化為（wéi）可操作的信息。在數字孿生出現之前，這樣的製造業控製水平是無法實（shí）現（xiàn）的。
 

製造業是一個看起來（lái）很複雜的行業。工廠通常具有高度複雜的機械部（bù）件，它們不斷地相互作用。這種複雜性使我們無法（fǎ）了解生產現場哪些（xiē）地方（fāng）需要改進（jìn），以及如何改進。
 

但由於工廠安裝了數千個傳（chuán）感器，並不斷將（jiāng）數據傳輸到數字（zì）孿（luán）生係統，製造商可以積累有關係統性能的重要見解，並對工廠的工作流程進行循證調整。更重要的（de）是，現代傳感器可以收集從濃度和溫度到工（gōng）廠一般環境條（tiáo）件（jiàn）等各種特征的數據。
 

借（jiè）助傳感器，數字孿生可以監測製造工廠以外（wài）的資產。例（lì）如，汽車工廠可以評估各種汽車部件在極端條件（jiàn）下的磨損或性能。這（zhè）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任何經濟風險的情況（kuàng）下（xià）試驗非常規設計決策，並推（tuī）動創新。
 

簡而言之，數字孿生使製造商（shāng）能夠（gòu）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（zì）孿生用例
 

在製（zhì）造環境中，數字孿生可以（yǐ）以多種方式應用。讓我們來探索一些世界領先的製造公（gōng）司是如何（hé）利（lì）用數（shù）字孿生的。

意（yì）識到對（duì）藥物和疫（yì）苗的需求日益增（zēng）長，某製藥公司聯手數字（zì）孿生（shēng）技術供應（yīng）商，開始進數字化轉型。
 

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

該公司部署了數字（zì）孿生係統，用於收集有關（guān）疫苗製造流程每個階段的數據。這種數字孿生使製藥公司能夠顯著提高產品質量、降低成本並（bìng）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的變化，並清楚地看到（dào）它們將如何影響最終（zhōng）產品。
 

為了滿足對其行業領先的螺杆式壓縮機不斷增長的需（xū）求，某製造（zào）商（shāng）決定將數字孿生集成到他們的新生產設施中（zhōng）。在該公司的案（àn）例中，產品必須滿（mǎn）足（zú）特定（dìng）客戶的（de）需求，這大大增加（jiā）了（le）質量控製（zhì）的複雜性。他（tā）們的壓縮係統有相（xiàng）當多的（de）參數需要（yào）為（wéi）每個（gè）客（kè）戶單獨進行定製。更重要的是，根據環境的不同，他們的客戶可以在空（kōng）氣和水冷卻係統之間（jiān）進行選擇，並在他們的壓縮機上添加幹燥器或熱回收係統（tǒng）。
 

在數（shù）字孿生的幫助下（xià），員工可（kě）以在產品組裝前確定準確的產品測（cè）試程序。一旦壓縮（suō）機離開裝配線，按（àn）下按鈕即可（kě）啟動測試程序。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縮機參數。
 

該製造商也在工廠之（zhī）外使用數字孿生係統，每一台（tái）銷售出去的壓縮空氣係統也由數字孿生虛擬（nǐ）複製。這使得操（cāo）作員可以（yǐ）監測每台壓縮機的狀態，從（cóng）而遠程檢測（cè）潛在故障並及時維護。這大（dà）大延長（zhǎng）了產品的壽命，提高了客戶滿意度，並（bìng）降低了維護成（chéng）本。
 

在豪（háo）華汽車的生產上，在質量方麵不能有妥協的餘地。另一方麵，細致的質量控製可能相當（dāng）耗時。因此（cǐ），為了加（jiā）快（kuài）汽車開發流程，世界上著名的汽車製造商之一將數字孿生集成到其製造流程中。
 

在數（shù）字（zì）孿生軟件的幫（bāng）助下，汽車工程師現在可以（yǐ）使用汽車虛擬（nǐ）副本中的數據來不斷優化他們的開發。例如，評（píng）估車輛空氣動力學的傳統方法需要構（gòu）建汽車（chē）的物理原型，並將其放置在風洞中。借助數字孿生（shēng），可以虛擬運行此類測試，從而顯著降低成本，並允許對汽車的空氣（qì）動力（lì）學進行更（gèng）精細的實驗。
 

由於數字孿（luán）生的實施，該汽車製造商（shāng）成功地將汽車開（kāi）發所需的運營成本和時間降（jiàng）低了 30%。借助數字孿（luán）生，該公司（sī）還將車輛上市時間縮短了 16 個月。

最初，總部位於巴西的某（mǒu）農業機械製造商旨在應用數字孿生來提高性能，並優化其農業機械的維護。在拖拉機和其他農業機械上安裝了物（wù）聯網傳感器後，他們能夠監測拖拉機的路徑、速度、油耗和（hé）發動機（jī）狀況（kuàng）。這使（shǐ）該製造商能（néng）夠（gòu）預測機械故障，並延長設備正常運行時間。
 

在利用數字孿生的優勢來提高性能的同時，該製造商發現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（shōu）集（jí）天（tiān）氣和土（tǔ）壤特（tè）性（xìng）數據，幫（bāng）助農民確定種植作（zuò）物的最佳條件（jiàn）。
 

在輪胎製造公司中實施數字孿生，無需構建原型，即可促進（jìn）產品工程和測試。除了縮短上市時間和減少開發成本外，消除物理原（yuán）型還能讓製造商和組織減少由（yóu）原型浪費（fèi）而引起的負麵環境影響（xiǎng）。
 

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（bàn）共享（xiǎng）即將推出的產（chǎn）品的虛（xū）擬（nǐ）複（fù）製品，以獲得批準。
 

結語

不可（kě）否認，數字孿生是製造業中的關鍵技術。它在創造價值、縮短上市時間、優化工廠設（shè）備和成（chéng）品性能，以及提（tí）供洞察力方麵（miàn）的能力是任（rèn）何其他解（jiě）決方案都無法比（bǐ）擬的。隨著（zhe）成本的降低、供應商數量的增加，以及構成數字孿生的先進技術的可獲（huò）得性的提高，集成數字孿生應該是全球製造商的下一個必然發（fā）展方向。那些（xiē）擁有（yǒu）高度複雜流程、優先（xiān）考慮創新、改進或（huò）擴大產品範圍的公司將從數字孿生中受益最多（duō）。
 

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