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Gartner:Digital Twin技术2028年前将达生产力成熟期

  • 刘慧兰
Digital Twin目前多应用于停机成本高的工业和能源领域,未来可望逐渐渗透至消费产品。IBM

数码模拟(Digital Twin)是技术集成下的产物,借助传感器来了解真实物件或系统的处境,透过虚拟方式实时监控系统的状态,以便精准快速地反应各种状况,更新系统操作或决定功能的最佳参数。

据Engineering.com报导,云端运算的普及使物联网(IoT)、先进模拟、巨量运算和Digital Twin都成为值得关注的新兴科技,产业也投入大笔资金希望跟上科技发展的脚步。

Digital Twin可以包含物理、材料、结构、电子和流体等不同的层级,每个虚拟层代表一个对等的物理层。系统只要经过测量,就可以在Digital Twin中建立模型,自真实系统中捕获的资料越多,数码版的可靠性和准确性就越高。这些信息可用来减少停机时间并提高投资报酬率,甚至反馈至产品开发阶段,使未来产品不断优化。

Digital Twin具有多种形式,主要视产业和使用案例而定。例如,一条生产线可能有一个显示该生产线状态的Digital Twin,并可能与进料器和传输线连接,以显示任何中断或堵塞情形。同一个Digital Twin也可以连接到有限元素分析平台,显示产品设计改变对工厂实际作业和效率的影响。

PTC物联网解决方案事业部副总裁Francois Lamy表示,透过Digital Twin将实体资产与数码定义融合在一起,可对整个组织产生倍增效应:从新产品和商业模式到更好的工程决策,提高效率和可服务性。

藉由分析资产与现实世界的使用情况,制造商将能够做出更好的决策、改善产品、进行更好的营销。来自设计、制造和现场的资产数码记录将提供改善未来销售、召回或升级、提升获利能力的更好机会。

不过制造商需先开始使用智能联网的产品开发流程管理和分析资料,才能实现Digital Twin,透过整理数码产品定义中的产品资料、主动设计产品的联机功能、确保整个产品生命周期的数码化线程,制造商才能采取下一步实现完整的Digital Twin。

Digital Twin被研调机构Gartner认定为2018年的十大策略性科技趋势之一,并列入其2017年新兴技术发展周期报告。Digital Twin目前正处于科技创新的启动期,采用率仍低,主要用途局限于研究机构和公司研发部门。报告亦显示未来5~10年,Digital Twin科技将达到生产力成熟期(以及广泛采用)。Gartner估计,目前约有1~5%的资产拥有Digital Twin。

此外,Gartner调查显示,目前使用物联网科技的企业中,48%计画在2018年部署Digital Twin;资产超过50亿美元的制造商中有50%将在2020年前推出至少一项Digital Twin产品或资产。

尽管几乎所有产业都采用某种形式的Digital Twin科技,但最大兴趣还是来自于工业设备,如加热和冷却系统、流体帮浦系统等,以及石油和天然气等能源产业。

Digital Twin一开始多应用在高价值领域,才能合理化部署成本。这些高价值领域可以是风力发电机等昂贵设备,也可以是石油和天然气抽取系统等停机成本高的应用。Digital Twin未来将逐渐渗透到包括消费领域在内的所有产品中。

如同所有新兴科技,Digital Twin在获得广泛采用之前,将需要克服一些技术方面的挑战。这些挑战包括模型IP的分享、对于更快更准确的系统级物理模型展示的需求,以及现有工业物联网平台联机及大规模部署。

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