工业4.0时代：数字孪生在制造业中的兴起

　　最近的技术进步开创了一个被称为工业4.0的新时代。

　　这个时代的定义是物联网(IoT)、人工智能(AI)、机器学习和增强现实(AR)等技术的集成，这些技术可以提高效率、提高质量并降低生产成本。在这个数字时代获得突出的创新中，数字孪生的采用已经成为游戏规则的改变者。

　　数字孪生的兴起

　　根据Gartner的预测，到2021年，一半的大型工业企业将使用数字孪生，从而使效率显著提高10%。这一预测凸显了数字孪生在工业领域中日益增长的重要性。根据研究，13%已开始实施物联网的企业已采用数字孪生，另有62%的企业正在实施或计划很快实施。

　　释放数字孪生在制造业中的潜力

　　数字孪生开发企业已经见证了制造业领域的广泛采用，并彻底改变了传统制造实践。美国国家航空航天局(NASA)最初将数字孪生用于太空探索计划，现在可用于许多行业，尤其是制造业。根据Gartner的说法，数字孪生是一种软件设计模式，其模拟物理对象以了解其状态、对变化做出反应、增强业务流程并增加价值。

　　工业物联网：通过数字孪生彻底改变制造业

　　制造商已采用工业物联网(IIoT)来增强业务功能。制造商可以通过利用传感器和连接设备来收集有价值的数据，以改善整个产品生命周期，包括服务和供应链运营。将数字孪生与工业物联网集成，使制造商能够更有效地规划、试验、预测、分析和实施战略，从而显著节省成本、时间和资源。

　　从概念到现实：在制造业中使用数字孪生

　　数字孪生在简化制造业整个产品生命周期的运营方面发挥着关键作用。制造商可以利用数字模型分析潜在错误，模拟各种结果，并在将产品实际推向市场之前优化其生产流程。突出的例子包括Tesla，其利用实时物联网数据和数字孪生来提高其车辆的效率和性能，以及Kaeser压缩机。这家制造企业使用数字孪生来预见潜在故障并减少停机时间。

　　人工智能：通过数字孪生推动制造业进步

　　人工智能(AI)是工业4.0进步背后的推动力，其与数字孪生的集成为制造商带来了巨大的潜力。制造商可以通过将人工智能算法与数字孪生相结合，识别复杂的虚拟场景，优化产品质量，提高效率。人工智能、机器学习和深度学习技术使制造商能够理解和分析复杂的虚拟数据，探索仅靠现实世界数据可能无法实现的多个变量。

　　增强现实和数字孪生：塑造未来

　　增强现实(AR)是一种带有数字孪生的强大工具，使制造商能够创建身临其境的数据可视化并从复杂的数据集中提取有价值的见解。AR允许制造商将数字信息叠加到物理资产上，促进培训，提供实时洞察力，并帮助检测问题。结合混合现实进一步增强了这些能力，使工人能够可视化机器并访问关键数据输出，最终提高效率并缩短周转时间。

　　超越制造业的数字孪生

　　虽然制造业一直处于利用数字孪生的最前沿，但其他行业也在采用该技术。在零售领域，增强现实和数字孪生的结合使零售商能够创建实体产品的数字副本，使客户能够在现实环境中将其可视化。这种方法最大限度地减少了库存损失，并提高了安全性。同样，数字孪生使提供商能够在模拟环境中进行试验、优化患者治疗，并有效维护医疗设备，从而防止工作流程中断。

　　总结

　　随着越来越多的行业进行数字化转型，物联网、人工智能和其他前沿技术与数字孪生的无缝集成将继续产生令人瞩目的成果。企业可以利用数字孪生核心数据优化数字孪生开发成本、资源和产品质量。虽然大企业已经欣然接受数字孪生，但中小企业和其他行业部门在其战略决策过程中仍然有很大的潜力从这种创新方法中受益。

来源：千家网