想象一下，未來，當人類的宇航員在遙遠的外太空要執(zhí)行一項緊急的艙外修復(fù)任務(wù)，沒有時間空間進行實際預(yù)演，也沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可資借鑒。環(huán)境極度危險，機會只有一次。怎么辦?這時，我們的宇航員卻不慌不忙，他將操作涉及的各種參數(shù)、包括外部環(huán)境、時間、溫度等等整合在一起，完全模擬出一個和現(xiàn)實一模一樣的虛擬環(huán)境，進行反復(fù)實驗，直到找出最佳的操作方式和流程。將這套最佳方案輸入到要執(zhí)行任務(wù)的太空機器人程序中，用最精確合理的操作在規(guī)定時間完成艙外修復(fù)任務(wù)，將危險和失誤降到了最低。
再想象一下，未來，當你需要建造一個大型的工廠，施工精密、流程復(fù)雜。但資金卻有限。怎么辦?這時，負責施工的工程師在沒有建造之前，就對工廠進行仿真和模擬，虛擬出建造工廠的最佳流程，再將真實參數(shù)傳給實際的工廠建設(shè)。這樣，不僅有效減少誤差和風險，還能最大限度的節(jié)省成本，減少損耗。甚至，當廠房和生產(chǎn)線建成之后，日常的運行和維護也可以不斷進行虛擬交互，迅速找出問題所在，提高工作效率。
甚而，未來，當我們設(shè)計制造任何產(chǎn)品時，你不必先制造出實體零部件，然后才能對設(shè)計方案的質(zhì)量和可制造性進行評估。你可以預(yù)先模擬真實環(huán)境，在產(chǎn)品被實際制造出來之前，就可以預(yù)測其成品質(zhì)量，識別是否存在設(shè)計缺陷。
實際上，上面描述的場景已經(jīng)不僅僅是存在與“未來”的想象了，就在當下，“數(shù)字孿生”技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了包括航空航天、制造業(yè)等很多的領(lǐng)域。借助“數(shù)字孿生”技術(shù)對操作流程進行數(shù)字化虛擬，模擬一個和“現(xiàn)實世界”完全一致的孿生的“虛擬世界”，讓我們在出現(xiàn)問題之前就解決問題，更好的規(guī)劃我們的未來。
數(shù)字孿生是美國宇航局首創(chuàng)的技術(shù)，用于在極遠、極危險的環(huán)境中監(jiān)控和操作復(fù)雜系統(tǒng)。憑借記錄實時遙測數(shù)據(jù)，并將其處理成模型仿真的能力，其價值很快在遠程、苛刻或危險的工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了證明。
由于數(shù)字孿生并不是一個龐大而可怕的技術(shù)，不會引起代價高昂的停機，也不會因漫長的設(shè)計過程而影響最終的收益。如今，幾乎任何制造商都可以從支持傳感器和連接IoT 的機器及設(shè)備收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)與基于云的機器學習和熟悉的 CAD 可視化系統(tǒng)結(jié)合起來，以數(shù)字化方式為物理對象創(chuàng)建虛擬模型，來模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為，并通過搭建整合制造流程的數(shù)字孿生生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)計劃到制造執(zhí)行的全過程數(shù)字化。數(shù)字孿生將現(xiàn)實與虛擬世界無縫連接，全過程賦能制造業(yè)，助力制造業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型!
對于制造商的價值
我們可以將數(shù)字孿生想像成生產(chǎn)環(huán)境中的制造資產(chǎn)(一件成品、一套流程、一個工廠機器人)的虛擬副本，利用在多種性能條件下從資產(chǎn)及其環(huán)境中收集到的數(shù)據(jù)，可以將此副本建模成 3D 虛擬化，從而主動修復(fù)和規(guī)劃設(shè)備服務(wù)、設(shè)計制造流程、操作工廠、預(yù)測設(shè)備故障或提高運營效率以及改進產(chǎn)品開發(fā)。
我們相信任何制造商都可以利用數(shù)字孿生技術(shù)，在數(shù)據(jù)驅(qū)動的虛擬環(huán)境中進行創(chuàng)建、生成、測試和驗證的能力將成為在未來 2-3 年內(nèi)的核心競爭力。或許這就是為什么Gartner* 認為數(shù)字孿生技術(shù)是 2017 年 十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢之一，未來制造將是虛實融合的“數(shù)字孿生”!
助力制造商快速獲益
我們可以利用數(shù)字孿生技術(shù)來診斷停機或維護事件，或者將問題消除在萌芽之中，從而減少生產(chǎn)成本和停機時間。這不但避免了災(zāi)難性的故障，而且有效提升了運營過程中的靈活性。假設(shè)我們的監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)測即將出現(xiàn)泵堵塞或故障，在沒有用于更換的部件，我們也承擔不起停機損失的情況下，數(shù)字孿生仿真可以根據(jù)財務(wù)影響的定量分析為我們提供調(diào)整性能或安全推遲維護時間的選項。
在生產(chǎn)制造過程中，設(shè)計師和工程師都會追求重大突破，但大多數(shù)創(chuàng)新周期都是漸進式的改進。我們可以利用數(shù)字孿生虛擬化技術(shù)深入探究現(xiàn)有設(shè)備、工藝或產(chǎn)品是如何隨著時間的推進而演變的，利用這些信息來調(diào)整和驗證新的原型，并以更低成本、更快地將更好的產(chǎn)品推向市場。這使得真正的突破更易于實現(xiàn)、更加經(jīng)濟高效，并且與完整的產(chǎn)品生命周期更加一致。
整體分析法
如果我們的企業(yè)已經(jīng)收集了大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并且長期以來一直使用 CAD 和其他可視化系統(tǒng)，現(xiàn)在我們就可以利用基于云的分析功能將這些現(xiàn)有資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為工具，從而幫助我們優(yōu)化流程、節(jié)省資金并且加速創(chuàng)新。
在微軟企業(yè)服務(wù)部門中，我們相信制造商可以將整體分析方法應(yīng)用于數(shù)字孿生服務(wù)，包括戰(zhàn)略規(guī)劃、部署和采用。我們可以幫助各大制造企業(yè)定義對于制造業(yè)務(wù)具有最大影響力的數(shù)字孿生場景，將產(chǎn)品創(chuàng)新以及制造的效率和有效性提升至全新的高度。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
分享到微信 ×
打開微信，點擊底部的“發(fā)現(xiàn)”，
使用“掃一掃”即可將網(wǎng)頁分享至朋友圈。