工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) / 作者： 物聯(lián)之家網(wǎng) / 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng), 數(shù)字孿生
隨著制造商繼續(xù)構(gòu)建他們的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字孿生顯然應(yīng)該成為其中的一部分。由于數(shù)字孿生代表了工廠或其資產(chǎn)的高度精確和詳細(xì)的虛擬版本，因此該技術(shù)可以為決策者提供比以前更高的可見(jiàn)性。
下面我們來(lái)詳細(xì)地了解一下數(shù)字孿生為制造業(yè)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的一些具體好處。
在工廠建設(shè)期間提高效率和降低成本
當(dāng)中國(guó)北京舉辦 2008 年奧運(yùn)會(huì)時(shí)，組織者和官員計(jì)劃采取大量措施來(lái)改善空氣質(zhì)量。這些努力今天仍在繼續(xù)，當(dāng)中國(guó)在 2022 年再次舉辦奧運(yùn)會(huì)時(shí)，與會(huì)者將有機(jī)會(huì)評(píng)估其影響。其中一項(xiàng)舉措是將大部分鋼鐵產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到首都鄰近省份。
宣化鋼鐵廠是被要求搬遷的工廠之一。搬遷這座擁有 89 年歷史的設(shè)施的計(jì)劃包括為其創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字孿生。該模型將幫助人們跟蹤工廠內(nèi)部發(fā)生的事情，同時(shí)人們努力使其在新地方全面運(yùn)行。數(shù)字孿生可顯示設(shè)計(jì)進(jìn)度、工廠內(nèi)部施工以及交貨時(shí)間等內(nèi)容。
根據(jù) Machine Design的數(shù)據(jù)，依靠數(shù)字化工廠使調(diào)試成本降低了75%。這種方法還將設(shè)計(jì)周期縮短了35天。其好處也應(yīng)該超越建設(shè)，例如，熟悉數(shù)字孿生的人認(rèn)為，通過(guò)優(yōu)化拋丸機(jī)，它可以節(jié)省60%-70%的運(yùn)行能耗。
這座工廠占地534公頃。此外，其生產(chǎn)線每秒生成數(shù)百兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。創(chuàng)建如此龐大的數(shù)字孿生來(lái)處理如此龐大的數(shù)據(jù)量并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。然而，這個(gè)例子展示了它在施工期間和之后是如何獲得回報(bào)的。
幫助員工決策和改進(jìn)流程
數(shù)字孿生還可以輔助物聯(lián)網(wǎng)（IoT）基礎(chǔ)設(shè)施，為員工提供他們需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便做出更明智、更自信的決策。跨國(guó)食品和寵物用品品牌 Mars，正在進(jìn)行云優(yōu)先的數(shù)字升級(jí)，以增強(qiáng)人們使用互聯(lián)技術(shù)的方式。
該品牌的領(lǐng)導(dǎo)者選擇了 Microsoft Azure 數(shù)字孿生來(lái)支持公司現(xiàn)有的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及未來(lái)可能部署的任何技術(shù)。Mars首席數(shù)字官Sandeep Dadlani在談到合作時(shí)說(shuō)：“這將改變我們與消費(fèi)者之間的關(guān)系，提供包括內(nèi)容和媒體在內(nèi)的超相關(guān)消費(fèi)者體驗(yàn)，并滿足消費(fèi)者旅程中每個(gè)接觸點(diǎn)的需求和期望。”
使用數(shù)字孿生的目標(biāo)之一是幫助現(xiàn)場(chǎng)員工根據(jù)技術(shù)顯示的內(nèi)容做出實(shí)時(shí)決策。這種方法還可以增強(qiáng)現(xiàn)有流程。規(guī)范工人履行職責(zé)的方式可以減少傷害，同時(shí)減少效率低下和錯(cuò)誤。數(shù)字孿生甚至可以解決在給定時(shí)間一個(gè)地方有太多工人所造成的瓶頸問(wèn)題。
減少維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)改善客戶服務(wù)范圍
許多公司高管認(rèn)為，在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中實(shí)施數(shù)字孿生可以最大限度地降低與意外設(shè)備停機(jī)相關(guān)的成本。設(shè)備停機(jī)在制造業(yè)中尤其成問(wèn)題，因?yàn)榧词故浅掷m(xù)幾個(gè)小時(shí)的停機(jī)也可能導(dǎo)致數(shù)萬(wàn)美元的損失，這取決于該產(chǎn)品及其總體需求。
當(dāng)主動(dòng)維護(hù)成為優(yōu)先事項(xiàng)時(shí)，使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器已經(jīng)很常見(jiàn)了。在一個(gè)例子中，一家汽車(chē)零部件制造商希望遏制釬焊爐內(nèi)風(fēng)扇的故障，因?yàn)槊總€(gè)風(fēng)扇都需要好幾天才能修好。
該公司的數(shù)據(jù)科學(xué)家檢查了來(lái)自傳感器的信息，并確定如果維護(hù)人員不解決問(wèn)題，很快就會(huì)發(fā)生停機(jī)。更具體地說(shuō)，他們警告說(shuō)，風(fēng)扇只能再使用58小時(shí)，需要及時(shí)更換。維護(hù)團(tuán)隊(duì)最初對(duì)這一說(shuō)法表示懷疑，然而，當(dāng)他們?nèi)〕鲲L(fēng)扇時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉片已經(jīng)碎裂。
數(shù)字孿生還可以以維護(hù)為目標(biāo)，激發(fā)客戶的興趣。比如INDEX Group提供其iXworld平臺(tái)，該平臺(tái)提供有關(guān)機(jī)器性能和狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)于那些厭倦了意外設(shè)備故障的客戶來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)重要的賣(mài)點(diǎn)。同樣，三菱電機(jī)的數(shù)字孿生兼作客戶服務(wù)門(mén)戶，用戶可以通過(guò)它提交問(wèn)題并訂購(gòu)更換零件。
戴姆勒（Daimler）的領(lǐng)導(dǎo)者預(yù)計(jì)，從汽車(chē)最初的設(shè)計(jì)到到達(dá)最終客戶手中，數(shù)字孿生將在該流程的每個(gè)階段建立數(shù)據(jù)的共同線索。該公司在梅賽德斯-奔馳車(chē)型上使用了這種方法。據(jù)《工業(yè)周刊》報(bào)道，梅賽德斯-奔馳的數(shù)字孿生可以遠(yuǎn)程更新汽車(chē)的軟件，從而減少過(guò)時(shí)版本出現(xiàn)問(wèn)題的可能性。它可以顯示駕駛員的使用習(xí)慣，允許公司推薦相關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)。
在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境下提高生產(chǎn)力
新冠肺炎疫情給世界各地的制造商帶來(lái)了巨大的障礙。不幸的是，疫情還沒(méi)有結(jié)束。即使疫苗在許多國(guó)家/地區(qū)很容易獲得，但仍然有必要遵守社交距離等措施。研究表明，一些新變種比原始病毒更容易傳播，也更容易突破疫苗的防御。
在英國(guó)，一項(xiàng)調(diào)查顯示，供應(yīng)鏈問(wèn)題削弱了制造商從新冠肺炎衰退中恢復(fù)過(guò)來(lái)的努力。一項(xiàng)分析顯示，2021 年 8 月的增長(zhǎng)率是六個(gè)月來(lái)最低的。然而，由于數(shù)字孿生可以更好地了解工廠中發(fā)生的一切，它可以幫助領(lǐng)導(dǎo)者更快地預(yù)測(cè)問(wèn)題，讓他們有更多時(shí)間制定有效的策略來(lái)解決這些問(wèn)題。
該工具還可以幫助如何調(diào)整現(xiàn)實(shí)世界的流程，使其更安全地適應(yīng)新冠肺炎引發(fā)的新常態(tài)。同樣，它可以幫助工廠經(jīng)理調(diào)整協(xié)議，以應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的任何其他挑戰(zhàn)。例如，數(shù)字孿生可以在工廠團(tuán)隊(duì)實(shí)施新流程之前展示它們是如何工作的。
數(shù)字孿生還可以加速疫苗的生產(chǎn)，這是一個(gè)永遠(yuǎn)備受關(guān)注的問(wèn)題。葛蘭素史克公司最近完成了一項(xiàng)數(shù)字孿生試驗(yàn)，該試驗(yàn)與疫苗中使用的佐劑顆粒的生產(chǎn)有關(guān)。
它為公司提供有關(guān)流程的即時(shí)數(shù)字化反饋。這一優(yōu)勢(shì)改善了流程。它還可以限制可能導(dǎo)致生產(chǎn)放緩的可變性，并通過(guò)最大限度地降低新設(shè)施啟動(dòng)和運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)幫助公司。
在采用數(shù)字孿生之前評(píng)估需求
這些示例說(shuō)明了制造專業(yè)人士將數(shù)字孿生作為其現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施一部分的眾多原因。 這樣做可以帶來(lái)很多回報(bào)，但這并不能保證成功。
制造商應(yīng)該考慮他們最緊迫的需求和障礙。從那里，他們可以思考數(shù)字孿生技術(shù)如何提供幫助，以及市場(chǎng)上的某些工具是否具有滿足他們期望的功能和能力。
在實(shí)施數(shù)字孿生時(shí)，關(guān)注其他制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的做法也很有用。該行業(yè)是最早使用這些工具的行業(yè)之一，并且隨著采用率的提高，這些工具的更多用途已經(jīng)變得顯而易見(jiàn)。（作者：Emily Newton/編譯：iothome）
