数字孪生将是数字化转型的重要内容。据估计,到2021年,全球50%的大型工业企业将使用数字孪生技术,效率将提高10%。结合物联网、5G、大数据、云计算、虚拟现实等技术,数字孪生的应用空间正不断扩展。
什么是数字孪生?
数字孪生是指具有数据连接的特定实体或者流程的数字化体现。该链接能够保证实体在物理状态和数字状态的同步,并能够提供整个实体生命周期的集成视图,有助于优化整体性能。
对于工程界的定义是,数字孪生是资产和流程的软件表示,用于理解,预测,和优化业务成果。由三部分构成,数据,数据模型和算法。
通过数字孪生的定义可以看模型+数据=洞察力和增长这样的逻辑以及价值。《德勤2020技术趋势》发布,已经说明数字孪生成五大趋势之一。
数字孪生的应用
1.工业互联网上的数字孪生应用
以传统的工业行业为例,通过技术手段对传统工业制造流程进行改进,能够有效的将传统数据以及流程进行虚实融合,持续改进产品的性能,提高产品运行能力与安全性,可靠性,稳定性,提高产品健壮度。同时通过对数据的分析能力,对生产过程当中使用到的工艺,材料进行改进,降低产品成本。
马斯克的SpaceX公司将火箭发射成本费已经减少到传统式商业发射公司1/10以下,在数字世界重新构建火箭产品研发新管理体系充分发挥了关键功效。火箭研发绝大多数成本费都消耗在试运行过程中,火箭发动机研发75%成本费在“实验、不成功、改动”,SpaceX公司通过模拟仿真,一方面取代很多传统式实物实验,提升研发效率、控制成本;另一方面,自主创新研发新方式,如通过模拟仿真剖析成功选用机械设备冷分离,取代传统爆发式热分离。为了更好地满足模拟仿真需要SpaceX公司甚至自己开发设计测算流体动力学模拟仿真软件(CFD)。
除此以外,智慧城市,智慧人居,智慧教育都将是数字孪生技术的重要应用领域。
2.以非制造业企业上的数字孪生应用
非制造业的数字孪生主要是通过对于企业现有的流程以及数据进行建模。很多的企业在第一轮数字化转型时,从纸质流程和数据转变成了各种系统,如CRM,ERP,WMS,ADS等。正所谓术业有专攻,不同的系统数据在其领域内一定是标准化的,但是不同的系统却又形成了大量的数据孤岛,各系统厂商也不会进行数据集成,而仅仅是通过原有的企业工作流程进行表表单设计,因此各个系统流转运行后,会产生大量的冗余数据,一致性也比较差。比如,一个企业员工可能会有多个用于不同管理系统的账号和密码,管理层很难通过统一渠道及时了解企业经营全貌。
通过采用数字孪生的思维进行建模,通过对企业实体业务的多维度模型考量,对业务数据进行试试分析,并根据业务情况,利用数据和算法进行预测,进行有效的风险预警与前置提醒。实现分析,决策支持和实时一体化。
可以预见,随着企业数字化的完善以及需求的提升,数字商业基础设施的转变,云计算能力的普及。数字孪生将会有更大的发挥空间。