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“数字孪生”有什么用?

   日期:2020-06-11     浏览:1517    评论:0    

核心提示:记者 | 蒋悦数字孪生(Digital Twin),顾名思义,是物理产品在虚拟空间中的数字化双胞胎。这个双胞胎不仅与它真实空间中的孪生兄弟形似,能模拟产品的实际运行,而且还能通过安装在产品上的传感器反馈回来的数据,反映产品的运行状况,乃至改变产品的形态。例如,西门子建立了贯穿于产品生命周期各环节间的数据模型,仿真
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记者 | 蒋悦

数字孪生(Digital Twin),顾名思义,是物理产品在虚拟空间中的数字化双胞胎。

这个“双胞胎”不仅与它真实空间中的孪生兄弟形似,能模拟产品的实际运行,而且还能通过安装在产品上的传感器反馈回来的数据,反映产品的运行状况,乃至改变产品的形态。

例如,西门子建立了贯穿于产品生命周期各环节间的数据模型,仿真模拟一些工厂的实际操作空间;通用电气与ANSYS公司借助数字孪生概念,提出物理机械和分析技术融合的实现途径,让每个引擎,每个涡轮,每台核磁共振都拥有一个数字化的“双胞胎”;德国软件公司SAP利用数字孪生概念,在产品试验阶段采集设备的运行状况,通过分析后得出产品的实际性能,再与需求设计的目标比较,从而形成产品研发的闭环体系。

不仅如此,波音737危机,其实也应利用数字孪生,来总结经验,避免悲剧。

波音737MAX系列机型自2018年10月起发生了两起坠机事故,一时间人心惶惶。6月16日,波音公司首席执行官米伦伯格承认,波音公司在处置737 MAX系列客机飞行安全警告系统存在的问题时存在错误,但波音在设计该系列客机时遵循了一直以来的工序。当被问到为什么这些程序仍未能防止客机致命缺陷的存在时,米伦伯格没有做出正面回答。

坠机事故发生之后,波音公司的声誉跌至底谷。人们愈加关心飞机在制造、维修和飞行过程中的安全可控,要求制造商能及时排查出飞机的“硬伤”和故障,以避免惨剧的发生。而“数字孪生”将是除了常规检修之外,能帮助企业克服这些挑战的有力工具。

数字孪生将与物理产品之间建立双向的、不间断的闭环信息反馈,对产品进行持续的优化;而其收集到的数据也将对第三方开放,借助外部合作伙伴的力量充分挖掘数字孪生的价值。

埃森哲于《数字孪生:打造生力产品,重塑客户体验》中指出,数字孪生将帮助企业把产品变为一个动态的平台,持续地感受客户需求,把握住“天时地利”,为客户提供更好的产品和服务,从而推动企业的核心流程和客户体验的颠覆性升级。

数字孪生可以推动创新。数字孪生可以成为一个创新的试验沙盒,让很多由于物理条件限制、依赖于真实的物理实体而无法完成的操作变成可能,比如通过模拟仿真、批量复制、虚拟装配等技术测试和完善产品概念。

法国软件公司达索便利用CAD和CAE平台3D Experience,在外形设计上通过数据分析和仿真,大幅度地提升流线性,减少空气阻力,帮助宝马、特斯拉、丰田等汽车公司实现了节能减排的需求。

此外,数字孪生还可以创造新的商业模式,如按产品运营效果付费,或提供软件类、授权类服务,咨询服务,物联网金融和保险服务等,助推平台类企业实现梦想。

数字孪生可以对客户需求即时响应。随着产品迭代速度的增快,在市场中“抢占先机”才有可能在竞争中脱颖而出。

传统的产品原型设计和验证需要生产出物理产品,重复多次的验证耗时耗力,而产品的实际运行数据的反馈却几乎没有。数字孪生技术,可以帮助企业提高研发、制造和供应链的适应性和灵活性。

例如,对于飞机制造企业,在飞机的研发阶段便可利用飞机的“数字双胞胎”模拟所需要的各种验证和测试。企业可通过建立产品的虚拟模型对该产品进行仿真测试和验证,找出飞机的设计缺陷或软件缺陷,从根本避免“硬伤”的存在。

除此之外,数字模型还可以收集到产品在客户端运行时的数据,及时根据客户需求对产品进行调整,而员工也可通过数字孪生随时随地获取产品的最新数据,及时获得操作反馈、提升效率。

数字孪生可以优化客户的整段购物旅程。数字孪生可提供沉浸式和差异化的购买体验来实现与顾客的互动。例如,将工程数据转换为真正沉浸式的产品体验和虚拟应用,使得汽车用户可通过交互式应用软件定制汽车外观和内饰。

产品交付,并不意味着结束,售后服务不仅是企业能否获取顾客忠诚度的关键,它也体现了企业是否能对产品负责,在其质量、安全性、功能性等方面持续地优化。但在售后服务市场,制造企业往往因为缺少产品运行状况的信息,难以及时主动地提供客户需要的服务。

数字孪生则可以解决这一困境。例如,当航空公司运行飞机时,每一架飞机可以将其真实的飞行参数、表面气流的分布等数据通过传感器反馈回数字模型中,飞机制造公司通过分析这些数据,可以预测潜在的故障和隐患,从而降低发生飞行事故的概率。 

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