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)字孿生技術將數(shù)字世界與物理世界融合起來。數(shù)字孿生技術充當了這兩個領域之間的橋梁，可提供物理對象和過程的實時虛擬表示。

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)控運營工作、執(zhí)行預測性維護和為資本收購決策提供洞察力、制定長期業(yè)務計劃、開啟新發(fā)明以及改進流程。

在2020年9月發(fā)布的一項預測中，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年將達到482億美元，在此期間的復合年增長率為58%。

以下是目前企業(yè)如何有效使用數(shù)字孿生技術的四個示例。

勞斯萊斯公司提高了噴氣發(fā)動機效率

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

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)動機的使用壽命得到優(yōu)化，而不是手冊上所述的使用壽命?！薄皩⒚颗_發(fā)動機視為單獨的個體，其保養(yǎng)工作真得存在很大差異?！?/p>

多年來，勞斯萊斯公司一直為客戶提供發(fā)動機監(jiān)控服務，但其數(shù)字孿生功能使公司能夠為特定發(fā)動機量身定制服務。該功能已幫助勞斯萊斯公司將某些發(fā)動機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。該技術還幫助勞斯萊斯公司提高了發(fā)動機的效率，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本身同樣重要。休斯表示，維護工作一直非常成功，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)動機在飛機上運行的時間更長，因此客戶的業(yè)務中斷情況變得更少，客戶也可以更多地使用發(fā)動機。對我們來說，好處是我們可以優(yōu)化實際維護工作的方式?！彼f。

瑪氏公司(Mars)通過數(shù)字孿生技術來優(yōu)化供應鏈

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

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

在埃森哲咨詢公司數(shù)字化制造和運營顧問的幫助下，瑪氏公司正在使用微軟的 “Azure數(shù)字孿生物聯(lián)網(wǎng)服務”來增強其160個制造基地的運營工作。該公司正在創(chuàng)建軟件模擬以提高產(chǎn)能和流程控制，包括通過預測性維護來增加設備的正常運行時間，以及減少與設備產(chǎn)生不一致包裝產(chǎn)品數(shù)量相關的浪費。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“用例應用商店”，該應用商店可以在其各業(yè)務部門中重復使用。

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)品源頭到消費者這一供應鏈。

達德拉尼的建議：進行嘗試，接受失敗?，斒瞎竟膭钇鋯T工思考并合理使用人工智能和其他新興技術來解決問題。這是公司努力進行文化轉(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的企業(yè)文化，從而可將經(jīng)驗應用于未來的業(yè)務成功發(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_德拉尼說。

TIAA協(xié)會降低了客戶服務的復雜性

美國教師保險和年金協(xié)會 - 大學退休股票基金(TIAA)幫助教師管理他們的退休基金。為了降低該機構(gòu)的新客戶引導流程復雜性，這家非營利性金融服務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)，我們提供了非常復雜的退休產(chǎn)品，”TIAA協(xié)會董事總經(jīng)理兼退休服務技術主管亞歷克斯?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)務知識，然后我們將全部團隊組織起來做這件事?！?/p>

TIAA協(xié)會的外包服務包含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)字孿生技術之前，專業(yè)的TIAA協(xié)會團隊根據(jù)客戶想要的運作模式來手動創(chuàng)建和測試了一些技術配置。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。這也使得擴大業(yè)務規(guī)模變得很難。

為了解決這個問題，佩科拉羅的團隊創(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)點用于表示復雜的分組邏輯。數(shù)據(jù)節(jié)點表示實現(xiàn)某一功能所需的數(shù)據(jù)字段，而關系鏈接表示依賴關系、驗證和排除情況。

該數(shù)據(jù)庫已減少了客戶引導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，該項目的關鍵是采取一種產(chǎn)品采用方法，而不是將其視為一個技術配置問題。

“團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。“這種視角的轉(zhuǎn)變非常重要。回想起來，這似乎顯而易見，但當您沉浸在所有細節(jié)中時，您可能會因為只看樹木而迷失在森林中。”

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

拜耳作物科學公司已利用數(shù)字孿生技術為其在北美地區(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公司的田地里收獲，經(jīng)過九個生產(chǎn)基地進行加工和裝袋，然后配送給農(nóng)民。

“現(xiàn)在我們可以重新思考自己的業(yè)務流程。我們可以通過應用這些機器學習算法或模擬方法來重新思考自己的決策，”拜耳作物科學公司數(shù)據(jù)科學卓越中心(COE)負責人Naveen Singla說。

拜耳作物科學公司為九個生產(chǎn)基地中的每一個都創(chuàng)建了設備、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)基地進行“假設”分析。

當商業(yè)團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)基地是否準備好調(diào)整其運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)務計劃、開啟新發(fā)明和改進流程。拜耳作物科學公司現(xiàn)在可將九個生產(chǎn)基地10個月的運營時間壓縮為兩分鐘，從而使其能夠回答有關庫存單位(SKU)組合、設備產(chǎn)能、流程訂單設計和網(wǎng)絡優(yōu)化的復雜問題。

Singla的建議：了解業(yè)務領域知識。Singla表示，拜耳作物科學公司成功的關鍵是，由決策科學負責人Shrikant Jarugumilli領導的決策科學團隊負責構(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)基地了解他們的運營工作，并且贏得了利益相關者的支持。

“讓我們的數(shù)據(jù)科學家了解業(yè)務領域知識非常重要，這就是Shrikant的切入點，”Singla說?！八退膱F隊在這些種子生產(chǎn)基地花了數(shù)周時間，試圖了解運營情況，了解細微差別，從而他們在與領導層對話時使用的是領導所說的語言，而不是機器學習方面的技術語言。”