仿真技術(shù)與數(shù)字孿生的關(guān)系及未來

日前，偉創(chuàng)力數(shù)字孿生部門總監(jiān)Zohair Mehkri在與Control Design的采訪中介紹了數(shù)字孿生在制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中扮演的重要角色，以及偉創(chuàng)力技術(shù)團隊對于仿真技術(shù)（Simulation）和數(shù)字孿生(Digital Twin)的技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新。

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、高性能計算機等新一代信息技術(shù)的演進，數(shù)字孿生（Digital Twin）技術(shù)在理論層面和應(yīng)用層面均取得了高速發(fā)展。智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療等眾多行業(yè)領(lǐng)域都在大力發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)，數(shù)字孿生技術(shù)正在與產(chǎn)業(yè)深度融合。

作為實現(xiàn)數(shù)字空間與物理世界結(jié)合的有效手段，越來越多的制造商們開始借助數(shù)字孿生技術(shù)探索智能生產(chǎn)新模式，相繼開發(fā)了虛擬車間、數(shù)字工廠、產(chǎn)品設(shè)計、設(shè)備管理、車聯(lián)網(wǎng)等新型應(yīng)用場景。

仿真技術(shù)，數(shù)字孿生之本

數(shù)字孿生之所以能高效賦能智能制造，其根本在于仿真技術(shù)。以仿真為基礎(chǔ)，再加入例如IT系統(tǒng)、財務(wù)程序、物理變量或人為等其他因素，從而模擬其在現(xiàn)實環(huán)境中的行為，孿生數(shù)字便代表了物理世界與虛擬世界的融合。

偉創(chuàng)力，仿真技術(shù)的先行者和引領(lǐng)者

偉創(chuàng)力在過去的幾年里，利用團隊開發(fā)的產(chǎn)品與一些全球知名機構(gòu)合作完成了1000多個仿真技術(shù)項目，制造出了能夠創(chuàng)造價值并改善人們生活的多種產(chǎn)品，從真空吸塵器、咖啡機、自動駕駛汽車模塊到糖尿病設(shè)備、工業(yè)機械和云數(shù)據(jù)中心設(shè)備等。在高性能計算機、云計算、高保真模型和海量數(shù)據(jù)源的加持下，偉創(chuàng)力也重新定義了模擬仿真的流程與運營的意義，顯著提升了數(shù)據(jù)可用性和數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

仿真軟件的技術(shù)進步帶來了創(chuàng)新和高效的應(yīng)用項目。據(jù)偉創(chuàng)力數(shù)字孿生部門總監(jiān)Zohair Mehkri介紹到，在一次與醫(yī)療設(shè)備廠商的合作中，偉創(chuàng)力的仿真技術(shù)團隊在幾個小時內(nèi)將產(chǎn)品模型演練了數(shù)百遍，利用“假設(shè)”場景測試數(shù)十個變量，將原本需要三個月來進行的任務(wù)在三個星期內(nèi)便完成了。

除此之外，偉創(chuàng)力的仿真技術(shù)團隊還能夠通過優(yōu)化調(diào)度來滿足高于預(yù)期的需求。比如，曾經(jīng)有一個項目在初始階段預(yù)計每季度生產(chǎn)約550萬臺設(shè)備，實際低于客戶要求的800萬臺。但偉創(chuàng)力團隊借助仿真技術(shù)，通過測試各種可能的情況將生產(chǎn)計劃進行優(yōu)化，最終成功以每個季度生產(chǎn)810萬臺的成績交付，不僅高于客戶預(yù)期的需求，更在技術(shù)應(yīng)用上實現(xiàn)了嶄新突破。

除了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，仿真技術(shù)也成功將工作站輸出提高到70%以上，物料車可用性優(yōu)化至20%以上，并實現(xiàn)了業(yè)務(wù)，運營的各類成本節(jié)約。

仿真技術(shù)與數(shù)字孿生的未來

目前，距離不再需要工程師和 IT專業(yè)人員來安裝和操作仿真軟件還需要幾年的時間，而在此之前，IT和工程之間的緊密合作可以彌合許多間隙。

偉創(chuàng)力的 IT團隊有著非常緊密的合作關(guān)系，他們相互支持協(xié)作，能夠創(chuàng)建、維護、開發(fā)、保護和存儲屬于特定組織的應(yīng)用程序和相關(guān)數(shù)據(jù)，幫助制造商和工程師來映射數(shù)字空間，提高生產(chǎn)效率、節(jié)省時間和提升產(chǎn)量。

未來，技術(shù)具體利用方式的變化、計算能力和規(guī)模局限的突破、元空間和數(shù)據(jù)空間的開啟這三方面的創(chuàng)新都將會影響到仿真和數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。偉創(chuàng)力正致力于將仿真和數(shù)字孿生技術(shù)通過計算機、手機、平板等多元終端展現(xiàn)，并將與增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實靈活融合交匯。連接更多的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序也將成為可能。

這些功能對于制造商的實際應(yīng)用來說或許還為時尚早，但是通過對仿真和數(shù)字化技術(shù)的潛在能力進行展望，我們能夠發(fā)現(xiàn)這項技術(shù)在未來行業(yè)中的集成與實踐具有無限的可能性，也將會創(chuàng)造出更大的價值，推動澎湃的數(shù)字動能流向工業(yè)制造、交通物流、教育醫(yī)療等各個垂直行業(yè)，助力制造商實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

本文改寫自Control Design，原作者Mike Bacidore

編輯：黃飛