92的企上数字孪生为什么难落地业卡在半路

大都企业误将数字孪生视作“3D图形出现”,半路而它其实是上数生为什难虚拟“数字生命体” 。

文|赵艳秋。字孪

在航空航天 、落地轿车 、半路消费电子等高杂乱度制作职业 ,上数生为什难数字孪生正从技能概念演变为中心才干。字孪它被视为应对产品杂乱度进步、落地以更快速度推向市场 、半路智能化晋级 、上数生为什难全球供应链博弈与可继续发展压力的字孪要害手法。

但抱负与实际之间存在巨大落差。落地许多企业将数字孪生误解为3D建模或图形可视化,半路体系孤立、上数生为什难数据分裂 ,字孪难以支撑从规划到制作 、再到运维的闭环协同 。来自Digital Twin Consortium的调研数据显现 ,全球仅有约8%的企业完结了数字孪生在产品生命周期  、出产流程与功能剖析中的深度集成,92%的企业仍停留在“部分可视化”阶段,难以开释体系性价值 。

一个底子性问题随之显现:为什么数字孪生拼不成一张图?

01。

8%的打破和92%的困局。

在一家传统造船厂,杂乱的工艺流程与环节之间的信息分裂 ,长时刻困扰着整个企业。比方,在规划阶段,规划师经过三维建模构建船只计划,但交给给船厂的却是二维图纸。图纸在开工前再次被转化为三维模型用于船体结构规划 ,到出产一线又被还原为平面图纸 ,供工人操作 。新船交给时 ,客户收到的依然是纸质说明书,哪怕这些材料多得足以装满一车。

为了完全打破这种低效分裂的形式 ,造船厂决议引进根据“单一渠道”的数字孪生体系 ,完结人 、流程、信息的高度耦合。在这一体系中 ,规划  、仿真 、制作 、交给各阶段有机贯穿 ,任何一个环节的改变  ,都能实时传导至下流 ,一切参与人都在一个数字模型上“添砖加瓦”,打破了“言语不一致”的壁垒 ,构成边规划、边制作  、边体会的动态闭环。

数字孪生,便是经过数字技能,将实际国际的物体 、体系与流程映射到虚拟空间 ,生成一个可交互、可演化的“数字克隆体”。它经过“真假联动”大幅削减重复劳动 ,进步协作功率 ,并催生了一场更深层次的“左移工程”革新。

传统制作流程常常在后期发现问题 ,导致返工、推迟与本钱激增 。而经过数字孪生,工程验证“前置”到规划初期 ,在虚拟国际中就能完结不计其数次的功能测验与工艺验证,能够在前期辨认潜在危险并及时批改 ,防止什物试错的昂扬本钱。

从航空航天、消费电子到轿车工业 ,数字孪生正成为高杂乱度制作职业的“柱石” 。例如,JetZero凭借其验证下一代翼身交融型飞机 ,Oracle Red Bull F1车队用其实时调整赛车参数 。它不是单一环节的功率东西 ,而是一种支撑安排变革与立异才干的体系渠道 。

但是 ,就像上述Digital Twin Consortium调研数据显现的“8%与92%”的反差 ,背面躲藏的是企业在数字孪生落地进程中面对的结构性应战。

大都企业误将数字孪生视作“3D图形的高档出现” ,而非一个包括规划  、仿真 、验证 、优化 、制作与服务,真假共生的“数字生命体”。而实在的全面数字孪生,是一个能在整个生命周期中不断吸收实在数据  、驱动事务演化的自进化闭环体系  。

以西门子南京工厂为例,其规划建造进程自身便是在数字孪生中完结的。经过仿真引擎预演多个极点情境,团队在虚拟空间中完结了对厂房装备、工艺流程 、数据流途径的多轮验证与优化 。在工厂投产后 ,一切运营数据实时反应至孪生体中,完结继续调整与功能进步 ,实在构建起了一个工厂的“智能神经体系” 。

正如《哈佛商业谈论》所指出  :“闭环优化才干是工业数字化转型的中心价值锚点 。”而全面数字孪生正是这一才干的具象化。

推进这种闭环体系的要害  ,不在于单一东西布置,而是打通规划(CAD) 、办理(PLM)、制作履行(MES)、企业资源(ERP)之间的“体系断点” ,构建起逻辑一致、数据贯穿的“数字主线”。正因这种体系才干要求高、协同门槛大,才构成了大都企业难以打破部分试点阶段,停步于“东西堆叠” 。

02 。

为什么拼不成一张图 ?

全面数字孪生的实质 ,并非“东西堆叠”,而是体系架构的重塑。企业若要实在迈入数字孪生阶段  ,首要明日答复一个问题   :为什么拼不成一张图  ?

在实际企业中,多域物料清单(BOM)涣散办理严峻。规划BOM 、工程BOM、制作BOM各自为营 ,机械 、电气、软件团队运用不同东西和格局,体系间难以联通 。数据涣散、多格局频频转化、手动同步  、缺少追溯 ,构成信息滞后、过错堆积,乃至诱发规划缺点与合规危险 。

更重要的是,孤立的架构压抑了AI、机器学习等需求大规划数据才干发挥效能的先进技能,阻断了企业通往高阶智能化的途径 。

西门子的处理计划 ,是构建一条贯穿产品全生命周期的数据“神经网络”——数字主线 。它整合东西、数据、流程与体系 ,打通规划、仿真 、制作与服务的上下流,在同一主线上活动 、“共生”。工程团队得以在一致渠道上同享、调用中心数据,改变实时同步 ,仿真与决议计划建立在全域洞悉基础上。

数字主线不是简略的数据管道,而是渠道级才干。Teamcenter作为西门子数字主线的中心渠道,相当于企业的“协同大脑”。

在概念规划与剖析阶段 ,它支撑多范畴如机械、电气 、软件等并行开发 ,又能经过要害数据对齐机制,坚持准确联动。

多范畴工程物料清单(EBOM)是数字主线的中心纽带。尽管工程师担任产品规划,但终究在EBOM中完结产品的完好界说与标准固化。由此,EBOM一般是企业界规划最大、用户最多、杂乱度最高的体系 。数字主线经过将EBOM数据流无缝接入产品全生命周期办理(PLM)体系 ,企业建立了完好一致的产品界说 ,保证每一次装备与改变都可追寻 、可审计  。

数字主线还延伸至制作与服务阶段,工程与制作 、工艺规划、服务等环节能够完结无缝协同,改变主动同步 。

这一理念在OPmobility的实践中得到了验证  。该公司定制了Teamcenter作为其产品生命周期办理的骨干体系 。该公司董事总经理Félicie Burelle表明 :“咱们运用西门子Teamcenter X在全球研制网络中布置了标准化一致PLM处理计划,不只有助于进步团队功率和效果,还能够加速产品的上市速度,不管关于OPmobility的产品仍是客户来说都大有裨益 。”。

正是因为这种体系性的才干,西门子获得了Frost & Sullivan颁发的2023年度数字孪生技能领导奖。该安排指出 ,“西门子供给的是实在的综合性办法  ,经过集成的数字主线将传统孤立的产品与出产流程连接起来” ,而这正是西门子领跑数字孪生范畴的“终极兵器” 。

03 。

重塑制作范式 。

数字主线为全面数字孪生打通了数据通路 、消除了体系分裂 ,但仅有它仍不行。企业要将数据转化为事务价值 ,还需求一个“履行引擎”来承载模型 、仿真 、测验与反应的全进程  。Simcenter正是西门子在这一环节的要害布局 。

作为西门子全面数字孪生的中心渠道 ,Simcenter将工程仿真 、功能猜测与虚拟验证深度交融 ,使产品从规划之初就具有精准可控的“行为预演才干” 。

凭借Simcenter ,在数字主线所打通的数据基础上 ,构建产品在不同工况 、极点环境乃至全生命周期内的数字映射模型,完结猜测性验证 、功能调优与实时反应 ,然后支撑起实在意义上的闭环制作。

其技能中心之一是制作主数据模型(MDM)与通用工厂模型(CPM),经过对产品物料清单BOM与工艺清单BOP,在“单一渠道”中完结规划建模、工艺规划   、出产履行与设备办理 ,构成产品孪生 、工艺孪生与设备孪生的全面交汇 。这一体系在实践中已广泛应用 。

在电池制作范畴 ,电池充电的前80%一般十分快速  ,而终究20%则耗时更长,部分原因是充电进程中发生的热量所造成的  。经过Simcenter对分流器进行数字孪生建模,优化空气流散布 ,让冷却功能进步22% 、规划时刻缩短50%。

在交通范畴,加州草创公司Natilus致力于处理空运费用贵重的问题。凭借数字孪生体系,客户与开发者得以“沉溺式”体会和全面探究规划细节 。他们选用翼身交融规划 ,货运容量进步1.5 倍,还将燃料耗费削减了一半,上市时刻缩短50% 。房车制作商Hymer在规划概念房车VisionVenture时,凭借全面的数字孪生,实体原型削减80% ,个性化变型开发时刻缩短65%。

在消费级产品与个性化制作范畴 ,义肢制作企业Unlimited Tomorrow,使用数字孪生和3D打印,完结个性化规划与制作,将义肢本钱从8万美元降至8000美元 ,交给周期从最长一年缩短至几周 ,义肢分量从4磅降至1磅 ,为客户供给经济实惠、简便且高质量的义肢。

在更具应战性的转产事例中,越南VinFast仅用三周时刻完结从造车到造呼吸机的转化,正是经过西门子数字孪生计划完结的快速布置 ,终究将月产能进步至5.5万台。这种呼应力 ,正是全面数字孪生体系赋予企业的要害竞争力 。

一起,数字孪生与AI 、工业元世界 、可继续制作深度交融 ,打造动态可进化体系。在电池机器人夹具优化中 ,AI辅助规划完结了结构减重80%、碳排放削减90% 。AI驱动的装备应用程序经过拓扑优化明显缩短规划周期和本钱 。

从这些实践中能够看出,当企业实在打通数据主线、建成仿真渠道,并将其延展至工厂、流程和客户前哨,全面数字孪生就不只是一项技能才干 ,而是一种驱动产品进化 、流程再造和安排变革的结构性力气  。它既进步了功率与质量  ,又拓宽了产品界说与交给的鸿沟 ,终究让企业具有了在杂乱多变环境中快速决议计划、灵敏呼应、可继续运营的才干 。

全面数字孪生是一种新的出产逻辑和安排才干。它重塑了产品规划范式 ,改写了制作节奏,也界说了未来工业企业的中心竞争力 。

实在的工业未来 ,并不归于具有最多东西的企业 ,而归于能够用数据驱动演化、用仿真支撑决议计划的体系型安排 。在这场从“东西堆叠”走向“体系重构”的范式跃迁中,全面数字孪生正成为那条决议企业命运的分水岭 。

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