6. 制造：數(shù)字孿生驅(qū)動智能制造

時間：2022-04-05 01:27:01 | 來源：行業(yè)動態(tài)

時間：2022-04-05 01:27:01 來源：行業(yè)動態(tài)

什么是數(shù)字孿生？Gartner將數(shù)字孿生定義為一種旨在了解資產(chǎn)狀態(tài)、及時應(yīng)對變化、改善經(jīng)營和增加價值的實體軟件設(shè)計模式。目前，各行各業(yè)的企業(yè)機構(gòu)都在采用數(shù)字孿生，其中制造領(lǐng)域尤為活躍，據(jù)Gartner預(yù)測，實施物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)機構(gòu)中有75%已經(jīng)使用數(shù)字孿生或者計劃在1年內(nèi)使用該技術(shù)。比如英偉達（NVIDIA）公司在2021年4月新產(chǎn)品發(fā)布會上，使用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建該公司CEO黃仁勛的虛擬人物。此后長達3個多月的時間中，沒有人發(fā)現(xiàn)英偉達公司使用了虛擬人物進行視頻演講，這表明該公司的數(shù)字孿生技術(shù)已達到以假亂真的地步。英偉達公司透露，實現(xiàn)這一創(chuàng)舉的Omniverse平臺已經(jīng)用于寶馬公司的汽車生產(chǎn)線打造數(shù)字工廠，并助力愛立信構(gòu)建數(shù)字孿生城市。2021年11月9日，在GTC 大會上，英偉達CEO 黃仁勛公布了一系列最新技術(shù)，從自動駕駛汽車到虛擬化身、再到機器人乃至地球氣候建模（E-2）；其中E-2 項目，即 Earth Two 地球二號，通過建立地球的數(shù)字孿生來模擬和預(yù)測氣候變化。E-2能夠在Omniverse中以數(shù)百萬倍的速度運行Modulus創(chuàng)建的AI物理模型。

數(shù)字孿生在智能制造中的優(yōu)勢是顯著的，工業(yè)界有一種工業(yè)領(lǐng)域1%的革命的說法，即全球工業(yè)生產(chǎn)效率提高1%，成本降低300億。據(jù)Gartner稱：到2021年，一半的大型工業(yè)公司將使用數(shù)字孿生，從而使這些組織的有效性提高10%。

數(shù)字孿生通過設(shè)計工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)等手段，將物理設(shè)備的各種屬性映射到虛擬空間中，形成一個可拆卸、可復制、可修改、可刪除的數(shù)字圖像，提高了操作者對物理實體的理解。這將使生產(chǎn)更加方便，也將縮短生產(chǎn)周期。當然，數(shù)字孿生通過對目標感知數(shù)據(jù)的實時了解，借助于對經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷念A(yù)測和分析，通過機器學習可以計算和總結(jié)出一些不可測量的指標，也可以大大提高對機械設(shè)備和過程的理解、控制和預(yù)測。

因此，通過對物理空間和邏輯空間中的對象實現(xiàn)深刻的認識、正確的推理和精確的操作，數(shù)字孿生可以提高設(shè)計、運行、控制和管理的效率，還能提高教育和培訓的效率，降低成本和潛在的風險。

中國研發(fā)的全數(shù)字樣機與已經(jīng)服役的飛機其實就是一種數(shù)字孿生。早在2000年，中國就創(chuàng)造性地使用了全飛機數(shù)字樣機的設(shè)計制造技術(shù)，全機三維數(shù)模5萬多個結(jié)構(gòu)件、40多萬個標準件。

華中科技大學通過數(shù)字孿生技術(shù)，實現(xiàn)校園的全景式、沉浸式、交互式管理，將物理世界的人、財、物與數(shù)字世界的信息充分貫通融合，在數(shù)字地圖中不但可以查看校園的房屋、資產(chǎn)、門禁、交通、路燈、水電等常態(tài)信息數(shù)據(jù)，還可以實時查看教學和科研活動過程以及參與活動中的人員、設(shè)備、狀態(tài)以及預(yù)測等信息。包括虛擬仿真應(yīng)用在內(nèi)數(shù)字孿生及其他核心業(yè)務(wù)，就運行在浪潮的中高端存儲上。

在中國，隨著數(shù)字化投資持續(xù)增長，制造業(yè)進入高質(zhì)量發(fā)展階段，高端化、智能化、綠色化成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢。

智能制造需要個性化、定制化程度高的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，匯集不同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)以分析總體運行情況，支持新業(yè)務(wù)快速部署上線，滿足企業(yè)生產(chǎn)管控、供應(yīng)協(xié)同和看板管理等需求。

浪潮敏捷供應(yīng)鏈獲得哈佛商業(yè)評論2021鼎革獎。浪潮作為全球領(lǐng)先的算力基礎(chǔ)設(shè)施提供商，基于JDM(聯(lián)合設(shè)計開發(fā),Joint Design Manufacture)模式，構(gòu)建了敏捷柔性供應(yīng)鏈體系，以數(shù)字化、智能化的手段，打通需求、研發(fā)、生產(chǎn)、交付全流程，整機設(shè)計、交付能力全球領(lǐng)先，開創(chuàng)了服務(wù)器供應(yīng)鏈與生產(chǎn)制造從傳統(tǒng)的大規(guī)模標準化到大規(guī)模定制化的全新時代，為云計算、人工智能時代下，B2B企業(yè)解決供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，提供了成功借鑒和示范效應(yīng)。目前，浪潮服務(wù)器年產(chǎn)能提升4倍，生產(chǎn)效率提升30%以上，人力投入減少75%，TCO成本下降31%，交付周期縮短60%，創(chuàng)造了單日10000節(jié)點服務(wù)器的最高交付部署速度。

無論是數(shù)字孿生，還是其他智能制造技術(shù)，都將帶來數(shù)據(jù)量的迅猛增長。尤其是數(shù)字孿生，因為需要通過物聯(lián)網(wǎng)按照數(shù)分鐘，甚至有不少場景需要近乎實時的同步數(shù)據(jù)，因此非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存放需求可能帶來十倍甚至百倍的提升；更需要注意的是，這些原始數(shù)據(jù)是零散的，相互之間看不出關(guān)聯(lián)，需要有機的整理、組織，從而對虛擬模型建模，也即完成從非結(jié)構(gòu)化到結(jié)構(gòu)化的轉(zhuǎn)換，并且再以圖形、視頻、甚至3D等多維立體的方式呈現(xiàn)。這對存儲帶來巨大的需求和挑戰(zhàn)。