数字孪生端-数字孪生-凌岳网络科技

在产品的制造阶段，利用数字孪生可以加快产品导入的时间，提高产品设计的质量、降低产品的生产成本和提高产品的交付速度。

产品阶段的数字孪生是一个高度协同的过程，通过数字化手段构建起来的虚拟生产线，将产品本身的数字孪生同生产设备、生产过程等其他形态的数字孪生高度集成起来，实现如下的功能：

生产过程：在产品生产之前，就可以通过虚拟生产的方式来模拟在不同产品、不同参数、不同外部条件下的生产过程，实现对产能、效率以及可能出现的生产瓶颈等问题的提前预判，加速新产品导入的过程;

数字化产线：将生产阶段的各种要素，如原材料、设备、工艺配方和工序要求，数字孪生，通过数字化的手段集成在一个紧密协作的生产过程中，并根据既定的规则，自动的完成在不同条件组合下的操作，实现自动化的生产过程；同时记录生产过程中的各类数据，为后续的分析和优化提供依据。

关键指标监控和过程能力评估：通过采集生产线上的各种生产设备的实时运行数据，实现全部生产过程的可视化监控，并且通过经验或者机器学习建立关键设备参数、检验指标的监控策略，对出现违背策略的异常情况进行及时处理和调整，实现稳定并不断优化的生产过程。

随着物联网技术的成熟和传感器成本的下降，很多工业产品，从大型装备到消费级产品，都使用了大量的传感器来采集产品运行阶段的环境和工作状态，并通过数据分析和优化来避免产品的故障，改善用户对产品的使用体验。

这个阶段的数字孪生，可以实现如下的功能：

远程监控和预测性维修：通过读取智能工业产品的传感器或者控制系统的各种实时参数，构建可视化的远程监控，并给予采集的历史数据，构建层次化的部件、子系统乃至整个设备的健康指标体系，并使用人工智能实现趋势预测；基于预测的结果，对维修策略以及备品备件的管理策略进行优化，降低和避免客户因为非计划停机带来的损失；

数字孪生的应用对象，主要分为终用户和OEM两个类别。

对应于终用户的数字孪生，构建数字孪生的设计方和应用数字孪生使用方，是同一家企业。

比如宇航局、飞机制造商、冶金企业，就是终用户的典型代表。数字孪生中的物理实体，对应的是飞机、火箭、高炉等大型设备，一套数字孪生方案的造价达到、甚至上亿。

这类企业的研发门槛很高，终用户运用数字孪生实现的主要目标是降低研发成本，并且通过建立虚拟模型提升设备的性能与寿命。

如今，很多航空航天设备只有在虚拟环境中经过验证、测试之后，才会进入实际生产。当新的设备建成后，通过安装的各类传感器，将实时数据回传，数字孪生又起到了提升设备效率，降低运维成本的作用。

对应于OEM的数字孪生，构建数字孪生的设计方和应用数字孪生的使用方，来自不同企业。

比如来自食品饮料、纺织等行业的机械制造商，就是OEM的典型代表。数字孪生中的物理实体，是吹瓶机、注塑机、缝纫机等机器设备。

数字孪生可以通过“共享”模式，在同类设备的使用群体内，被多个企业共享，数字孪生端，极大的降低投入资金。

设备出厂之后，根据不同的去向，每台设备都会对应一个的数字孪生，这些数字孪生脱胎于同一“母体”，却又“性格”迥异。它们记录了每台设备不同的运行环境和各类参数，协助设备的维护和运行。

这类应用更有想象空间。由于同类设备的数字孪生在很大比例上，具有可复用性，当达到规模效应时，数字孪生的成本可能极大降低，达到百元以内。其所对应的***回报率，可能实现按照“天”为单位计算。使用者按需付费，***的回收周期很短，马上能够看益。

已经有企业在实践这个做法。

智慧城市除了工业制造之外，数字孪生和5G、智慧城市也有非常密切的关系。我们知道，5G将开启“万物互联”的时代，它使得人类的连接技术到了的高度。未来，在5G的支持下，云和端之间可以建立更紧密的连接。这也就意味着，更多的数据将被采集并集中在一起。这些数据，可以帮助构建更强大的数字孪生体。例如，一个数字孪生城市。

如今，我们的城市布满了各种各样的传感器、摄像头。借助包括5G在内的物联网技术，数字孪生模拟，这些终端采集的数据可以更快地被提取出来。

在数字孪生城市中，基础设施（水、电、气、交通等）的运行状态，市政资源（警力、、消防等）的调配情况，都会通过传感器、摄像头、数字化子系统采集出来，并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端。

城市的管理者，基于这些数据，以及城市模型，构建数字孪生体，从而更地管理城市。

相比于工业制造的“产品生命周期”，城市的“生命周期”更长，智能数字孪生平台，数字孪生带来的回报更大。当然，城市数字孪生的部署难度也更大。

事实上，印度海德拉巴、新加坡，还有我们中国的深圳、雄安，都已经在做这方面的摸索和尝试。大量的***，正在涌向“智慧城市+数字孪生”的应用场景。