人類一直在收集數(shù)據(jù)以更好地了解周圍的物理世界。如今，企業(yè)越來越多地想要通過數(shù)字孿生技術(shù)將數(shù)字世界與物理世界融合起來。數(shù)字孿生技術(shù)充當(dāng)了這兩個領(lǐng)域之間的橋梁，可提供物理對象和過程的實(shí)時虛擬表示。

這些物理操作的虛擬克隆可幫助企業(yè)模擬那些利用物理資產(chǎn)進(jìn)行測試會過于耗時且昂貴的場景。虛擬克隆可幫助企業(yè)監(jiān)控運(yùn)營工作、執(zhí)行預(yù)測性維護(hù)和為資本收購決策提供洞察力、制定長期業(yè)務(wù)計劃、開啟新發(fā)明以及改進(jìn)流程。

在2020年9月發(fā)布的一項預(yù)測中，研究公司MarketsandMarkets表示，2020年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模為31億美元，到2026年將達(dá)到482億美元，在此期間的復(fù)合年增長率為58%。

以下是目前企業(yè)如何有效使用數(shù)字孿生技術(shù)的四個示例。

勞斯萊斯公司提高了噴氣發(fā)動機(jī)效率

勞斯萊斯是一家航空航天和國防領(lǐng)域的跨國公司，已部署了數(shù)字孿生技術(shù)來監(jiān)控其生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)。該公司可監(jiān)控每臺發(fā)動機(jī)的飛行情況、飛行環(huán)境以及飛行員如何使用發(fā)動機(jī)。

勞斯萊斯公司首席信息和數(shù)字官斯圖爾特·休斯(Stuart Hughes)表示：“我們正在調(diào)整保養(yǎng)制度，以確保我們發(fā)動機(jī)的使用壽命得到優(yōu)化，而不是手冊上所述的使用壽命。”“將每臺發(fā)動機(jī)視為單獨(dú)的個體，其保養(yǎng)工作真得存在很大差異。”

多年來，勞斯萊斯公司一直為客戶提供發(fā)動機(jī)監(jiān)控服務(wù)，但其數(shù)字孿生功能使公司能夠為特定發(fā)動機(jī)量身定制服務(wù)。該功能已幫助勞斯萊斯公司將某些發(fā)動機(jī)的維修間隔時間延長了50%，使其能夠大幅減少零部件的庫存。該技術(shù)還幫助勞斯萊斯公司提高了發(fā)動機(jī)的效率，而且迄今為止已減少了2.2萬噸的碳排放。

休斯的建議：了解您的客戶。了解如何以及為何使用數(shù)字孿生功能與了解該技術(shù)本身同樣重要。休斯表示，維護(hù)工作一直非常成功，因為它可以為勞斯萊斯及其客戶帶來明顯的好處。

“為客戶帶來的好處是，因為發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上運(yùn)行的時間更長，因此客戶的業(yè)務(wù)中斷情況變得更少，客戶也可以更多地使用發(fā)動機(jī)。對我們來說，好處是我們可以優(yōu)化實(shí)際維護(hù)工作的方式?！彼f。

瑪氏公司(Mars)通過數(shù)字孿生技術(shù)來優(yōu)化供應(yīng)鏈

瑪氏是一家糖果、寵物護(hù)理和食品公司，已創(chuàng)建了其生產(chǎn)供應(yīng)鏈的數(shù)字孿生，以支持其業(yè)務(wù)工作。該公司正在使用微軟Azure云和AI技術(shù)來處理和分析由其制造基地生產(chǎn)設(shè)備所生成的數(shù)據(jù)。

“我們將數(shù)字化視為一個巨大的業(yè)務(wù)加速器，”瑪氏公司首席數(shù)字官桑迪普?達(dá)德拉尼(Sandeep Dadlani)說?！拔覀儾皇菫榱藬?shù)字化而進(jìn)行數(shù)字化?！?/p>

在埃森哲咨詢公司數(shù)字化制造和運(yùn)營顧問的幫助下，瑪氏公司正在使用微軟的 “Azure數(shù)字孿生物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)”來增強(qiáng)其160個制造基地的運(yùn)營工作。該公司正在創(chuàng)建軟件模擬以提高產(chǎn)能和流程控制，包括通過預(yù)測性維護(hù)來增加設(shè)備的正常運(yùn)行時間，以及減少與設(shè)備產(chǎn)生不一致包裝產(chǎn)品數(shù)量相關(guān)的浪費(fèi)。通過使用數(shù)字孿生結(jié)構(gòu)，瑪氏公司還可以生成一個虛擬的“用例應(yīng)用商店”，該應(yīng)用商店可以在其各業(yè)務(wù)部門中重復(fù)使用。

展望未來，該公司計劃使用數(shù)字孿生數(shù)據(jù)來思考影響其產(chǎn)品的氣候及其他情況因素，從而更好地了解從產(chǎn)品源頭到消費(fèi)者這一供應(yīng)鏈。

達(dá)德拉尼的建議：進(jìn)行嘗試，接受失敗。瑪氏公司鼓勵其員工思考并合理使用人工智能和其他新興技術(shù)來解決問題。這是公司努力進(jìn)行文化轉(zhuǎn)型的一部分，即轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N接受嘗試并期望員工從失敗中吸取教訓(xùn)的企業(yè)文化，從而可將經(jīng)驗應(yīng)用于未來的業(yè)務(wù)成功發(fā)展。去年12月，該公司舉辦了一場虛擬“人工智能節(jié)”，以慶祝在各個業(yè)務(wù)部門中部署了200個AI用例。

“如果您能很好地定義一個問題，則您就會覺得自己有能力利用人工智能解決該問題?！边_(dá)德拉尼說。

TIAA協(xié)會降低了客戶服務(wù)的復(fù)雜性

美國教師保險和年金協(xié)會 - 大學(xué)退休股票基金(TIAA)幫助教師管理他們的退休基金。為了降低該機(jī)構(gòu)的新客戶引導(dǎo)流程復(fù)雜性，這家非營利性金融服務(wù)提供商正在使用由一個圖形數(shù)據(jù)庫所支持的數(shù)字孿生。

“在TIAA協(xié)會，基于美國國稅局(IRS)的所有法規(guī)，我們提供了非常復(fù)雜的退休產(chǎn)品，”TIAA協(xié)會董事總經(jīng)理兼退休服務(wù)技術(shù)主管亞歷克斯?佩科拉羅(Alex Pecoraro)說?！盀榱送瓿蛇@些工作，我們需要具備大量的業(yè)務(wù)知識，然后我們將全部團(tuán)隊組織起來做這件事?！?/p>

TIAA協(xié)會的外包服務(wù)包含600多個功能，可產(chǎn)生超過一萬億個可能的客戶配置。在部署數(shù)字孿生技術(shù)之前，專業(yè)的TIAA協(xié)會團(tuán)隊根據(jù)客戶想要的運(yùn)作模式來手動創(chuàng)建和測試了一些技術(shù)配置。因此，TIAA協(xié)會的員工基于他們的專業(yè)知識被高度“功能化”，這意味著員工只能處理某些類型的產(chǎn)品。這也使得擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模變得很難。

為了解決這個問題，佩科拉羅的團(tuán)隊創(chuàng)建了一個數(shù)字孿生，它由一個可表示600多個特征的圖形數(shù)據(jù)庫組成，并且控制節(jié)點(diǎn)用于表示復(fù)雜的分組邏輯。數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表示實(shí)現(xiàn)某一功能所需的數(shù)據(jù)字段，而關(guān)系鏈接表示依賴關(guān)系、驗證和排除情況。

該數(shù)據(jù)庫已減少了客戶引導(dǎo)流程所需的時間和專業(yè)知識。

佩科拉羅的建議：改變您的視角。佩科拉羅表示，該項目的關(guān)鍵是采取一種產(chǎn)品采用方法，而不是將其視為一個技術(shù)配置問題。

“團(tuán)隊中有一個人提出了這個想法，即把我們的注意力從配置上轉(zhuǎn)移到客戶正在做什么以及他們正在購買什么產(chǎn)品上，”佩科拉羅說?！斑@種視角的轉(zhuǎn)變非常重要?；叵肫饋?，這似乎顯而易見，但當(dāng)您沉浸在所有細(xì)節(jié)中時，您可能會因為只看樹木而迷失在森林中?！?/p>

拜耳作物科學(xué)公司(Bayer Crop Science)通過虛擬工廠來重塑戰(zhàn)略

拜耳作物科學(xué)公司已利用數(shù)字孿生技術(shù)為其在北美地區(qū)的九個玉米種子生產(chǎn)基地的每一個創(chuàng)建了“虛擬工廠”。種子從拜耳作物科學(xué)公司的田地里收獲，經(jīng)過九個生產(chǎn)基地進(jìn)行加工和裝袋，然后配送給農(nóng)民。

“現(xiàn)在我們可以重新思考自己的業(yè)務(wù)流程。我們可以通過應(yīng)用這些機(jī)器學(xué)習(xí)算法或模擬方法來重新思考自己的決策，”拜耳作物科學(xué)公司數(shù)據(jù)科學(xué)卓越中心(COE)負(fù)責(zé)人Naveen Singla說。

拜耳作物科學(xué)公司為九個生產(chǎn)基地中的每一個都創(chuàng)建了設(shè)備、流程和產(chǎn)品流特性、物料清單和操作規(guī)則的動態(tài)數(shù)字表示，從而使公司能夠?qū)γ總€生產(chǎn)基地進(jìn)行“假設(shè)”分析。

當(dāng)商業(yè)團(tuán)隊推出新的種子處理產(chǎn)品或新的定價策略時，企業(yè)可以使用虛擬工廠來評估其生產(chǎn)基地是否準(zhǔn)備好調(diào)整其運(yùn)營工作以交付這些新策略。虛擬工廠還可用于做出資本收購決策、制定長期業(yè)務(wù)計劃、開啟新發(fā)明和改進(jìn)流程。拜耳作物科學(xué)公司現(xiàn)在可將九個生產(chǎn)基地10個月的運(yùn)營時間壓縮為兩分鐘，從而使其能夠回答有關(guān)庫存單位(SKU)組合、設(shè)備產(chǎn)能、流程訂單設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的復(fù)雜問題。

Singla的建議：了解業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識。Singla表示，拜耳作物科學(xué)公司成功的關(guān)鍵是，由決策科學(xué)負(fù)責(zé)人Shrikant Jarugumilli領(lǐng)導(dǎo)的決策科學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)構(gòu)建數(shù)字孿生——他們將多個虛擬系統(tǒng)連接起來，花大量時間在生產(chǎn)基地了解他們的運(yùn)營工作，并且贏得了利益相關(guān)者的支持。

“讓我們的數(shù)據(jù)科學(xué)家了解業(yè)務(wù)領(lǐng)域知識非常重要，這就是Shrikant的切入點(diǎn)，”Singla說?！八退膱F(tuán)隊在這些種子生產(chǎn)基地花了數(shù)周時間，試圖了解運(yùn)營情況，了解細(xì)微差別，從而他們在與領(lǐng)導(dǎo)層對話時使用的是領(lǐng)導(dǎo)所說的語言，而不是機(jī)器學(xué)習(xí)方面的技術(shù)語言?！?/p>