为什么要创建数字孪生？数字孪生如何改变工厂效率？

数字孪生技术在21世纪初发展成为虚拟模型，旨在紧密反映物理对象或系统。使用传感器，可以监控现实世界资产的各种状况，处理这些数据并将其应用于该资产的数字副本，再通过将各种资产连接在一起，就可以创建整个生产线、车辆、交通系统、建筑物、农业流程等的数字版本，这就是数字孪生。

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一、为什么要创建数字孪生？

创建数字孪生的主要原因之一是对你的资产进行准确、实时的监控。通过创建复杂系统的集中式可视化孪生，可以更好地预测生产瓶颈、机器故障、资源枯竭和工人安全隐患等问题，还可以利用预测分析来预见从工厂车间，或使用传统管理工具难以发现的问题。

除此外，还有许多机会可以使用数字孪生来实现被跟踪系统内流程的自动化。例如，汽车工厂内的工具可以在靠近特定车辆时自动校准，从而加快生产过程。在运输站，车辆可以在返回站时自动部署并引导至正确的停车位，从而基于实时数据创建超高效的运输系统。

二、数字孪生如何改变工厂效率？

1、提高系统效率

实时收集工具、机械、工人和系统效率数据的能力，为改进生产线和在数字模型上进行测试提供了机会，所以，实施更为复杂的路径以实现最佳效率，是数字孪生技术的主要吸引力之一。

2、监控和预防性维护

降低工厂劳动力成本的关键方法之一是将机械监控过程数字化。通过使用各种传感器，包括摄像头收集并由AI分析的视觉数据，可以自动执行耗时的监控任务，当在数字孪生中发现异常时，可以安排维护人员，不用定期维护，还可以防止定期生产任务的中断。

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3、资产生命周期管理

资产数字孪生的一个关键优势是可以在整个生命周期内跟踪资产，从生产开始到发布到市场上（有时甚至在发布后也是如此——特斯拉会跟踪其汽车，以便进行持续维护和报告），不仅可以随时访问该资产历史中的关键数据，还不会导致数据在旧系统中丢失；

在大多数现代工厂中，从制造到运营或从设计到制造的交接过程中总有数据丢失的情况存在，或者是一些业务合并也会造成数据丢失，但数字孪生就简化了这一过程，因为它是将所有相关产品数据汇集到一个地方的。

4、基于云的访问

数字孪生解决方案通常会融合采用基于云的技术（例如3DCAT实时渲染云），以此广泛地访问数据和传输到处理中心。这种便捷的访问方式可以帮助不同级别的管理人员随时跟踪生产线的动态，对管理人员和工人都有大大的益处。当他们无法亲自到场时，可以直接监控特定区域的生产情况，而且还可以在不同地点同时讨论生产问题。

5、预防伤害

身命永远是最重要的，数字孪生技术提供了符合新安全标准的系统验证，并通过追踪工人与机器和危险区域的距离来调控。一些可穿戴跟踪传感器可以跟踪员工在制造现场周围的活动，当现场人员安全范围受到破坏时，系统就会发出警告。

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6、产品测试

传统制造模式的产品开发或更新需要很长时间的反复试验。有了数字孪生，产品可以在各种场景中快速且低成本地进行测试，由此以来，也可以更好、更及时地创造出新的产品。

7、工具管理与工具控制

无线工具的操作，尤其是在汽车行业会被经常用到。为了实现装配目的，工厂的传感器系统可以识别特定工具，并根据其正在处理的精确资产控制其紧固顺序和扭矩设置，以及通过自动识别装配线上的产品并按需调整无线工具来减少工时。此外，工厂的数字孪生还可以做的是让工具的定位变得简单。当工具存放不正确或离开指定区域时，可创建系统警报

三、制造数字孪生是否复杂且昂贵？

工厂数字孪生的关键变化在于其成本。现在部署数字孪生以及相关的传感器、软件早已经比从前更具性价比，费用减少也为很多工厂的数字孪生项目打开了一扇新大门。如果您有项目需要，欢迎了解3DCAT数字孪生实时渲染解决方案，实现3D建模+可视化交互+云渲染的一站式服务。