科技行业数字孪生：将智能引入现实世界

rwrobd #GetTheFutureYouWant 数字李生 将智能引入现实世界 介绍 性国由纳西州的查塔努加市，来日500个不同莱纳的信芯）数字享生可以通过多种方式帮助企业实现其可持续性目标，并能促 进它和已扩展的生态系统更轻松地协作。在构思阶段，设计享生可 急呼叫数抵，蓄达操测器和气像站 在使用数字享生进行缓解交遥拥堵的试验后，该市的交通流量增加 子中，新加坡南洋理工大学(NTU)利用数字李生技术能够省去 31%的能漂消耗，减少9，600吨的哦排放。这些例子不仅说明了如今 效学享生的规模和其量案的效掌，送调了它可以提供的可持读性 效益 拟、监控、分析和不断优化。数字享生营在使用正确的预和保真度弥合“物理和数字”的差距，从面提高性能和可持续性。数字李生建 的？”，“如果...？”，还有“下一步是什么？"等同题，不仅可以让你看 见动态、我实世界系绩当助的运作情况和改进它们的建议，还可以 预测它们在不网场景中的运作情况。一个产品或系统可以有 Introduction 多个数字享生，这取决于它不同生命周期阶段的要求。 成本并缩短上市时间。在构建阶段，政字李生可以帮助模拟培训和投产。之后，当产品/资产/系统正在运行和维护时，另一个数字李生可以通过预测性维护减少停机时问，并通过优化提高性能提高流程 的效率，此外，这益故字享生还有助于企业引入新的业务模式或运 营模式 因此，企业对故字享生解决方案的投资越来越多。2020年，致字季 生的市场规模超过50亿美元，预计在2021至2027年间，其复合年增 长单将超35%为了了领先公可如可将数学学生技本整合到其 数字转型计划中，我们调查了1000多个分布在世界各地和各个行 业的建业，行业包据：生命科学，消高品，提源和公用事业，离最电造 ，以及基础没策所有者/运营商。为了获悉数字享生计划实族过程中 的价值和应的挑战的一手盗料，我们主要关注正在实放学季生 生。，此外，我们还对行业的高管和学者进行了逐入的访误。 本报告是我们智能产业系列报告的一部分， 旨在回答以下几个问题： 0102030405 企业是否充分准数字李生如何帮数字季生如何在聊些企业成功部署企业如何加速他们备好应对行业的助实现更高的性整个价值链中增了数字李生？的数字李生之旅？ 变化趋势？能和可持续性？加价值？ 概要 我们还发现，13%的受访企业在6个领域表现出色：题景、额导力增加，都迫使企业加快数字创新的步优。与此同时，产品、软件和服生态系统授权、系统性能和智能系统的开发、数字化实践和协作平 务日益融合，正在为跨行业的下一个大转型创造机会，我们你这个台部署，这些领域的成功使他们成为字享生部署的额跑人。与其 转型的新时代为*智能产业”。虽然像人工智能、云技术，5G和边缘他组织相比，这些组织通过销售靓的增长、客户满意度的提升、成本 计算等技术是这一旋程的关键催化剂，但数字李生是转型的核心的降低和可持续性的改进等形式实现了至少65%的更高收益 数字李生可以优化任何系统一无论是产品、相关服务、产品线、基 础设施还是物流网络系统，基至是一个系统集群中的系统的设计，操作和服务阶段。它能够支持整个系统的生命周期和跨生态系统的 由于数字李生仍然是一项新兴肢术，它需要一个在价值和集成驱动 上的逐步转变。为了在这种转变中逐步前进，企业需要让在性能、方 案和管理方法方面支持数字字生，同时预测端到端集成。基于这些 协作，从而优化运营，基至帮助企业重望它们的业务模式。可是，企要素，我们强调出了企业为成功实现做字李生部署而需要努力的五 Executive 业如何利用这种技术，要达到什么样的目的?他们会面临什么样的就战?他们叉如何克报这些战？ 已经发现，其销售额、质转时问和运营效率等指标平均提高了15%，系统性能也提高了25%以上。此外，数字享生将提供数字化和灵活的工作方式，以降低风险并扩展协作，使商业运营在变为实体操作之前先实现虚拟模拟，并实现闭环反馈。因此，在未来五年内，各企 业将平均增加36%的数学享生的部薯数学享生还提供了一个独特 的机会来协调盈利增长和可持续发展。由于数字李生的应用，企业在可持续性方面平灼提高了16%。然而，成功部薯数字李生的道路仍然存在障碍；近一半的想炽缺恶清晰的虑景、管理的投入和必要 的投资，同时也缺少其员工的正确技能组合。 个关键领域。 其中最重要的足一个逐步将安全性和可持续目标一体化的长期路 线图，此外，为了大规模部署数字李生并充分受益于系统，从通过仿真实现系统工程和分布式架构到机器学习，都需要一系列能力来设计、构建和握作数字李生。数字李生体系结构在连接性、致据模型、 分布和访问方面提供赠到赠集成，这是实现扩展的关键。然而，由于 故字李生连接到许多系统，因此开放了对大量嫩感信息的访问，在大规模部署之前，组织还必须确保加强数据安全和隐私措施，数字 李生的最大价值在于能够预测或模拟特定变化对整个生态系统的 影响，因此，将关键合作伙伴纳入故宇李生愿景，并与这些合作伙伴部署协作平台，将大大增加这样的项目可以提供到的利益。 数字李生 是物理系统的虚拟副本， 可以建模、模拟、 监视、分析 和不断优化物理世界。 01 企业在面临主要的行业趋势时 现如今，几乎所有的企业都直接戴问接的受到服务化（从产品到基 于服务的商业损式的转变），可持续性和监管合规的影响。 同时，企业还仍需不断地去优化所有权总成本、上市时间以及客户体验。然而我们的研究表明，只有不到一半的企业认为他们有能力 去满足这些市场需求。举例来说，有多达66%的受访企业认为进行 感到力不从心 所有权总成本优化是影响他们的一个重要因素，但却只有48%的企业声称自己具备读能力去做好这一点。 在接受调查的行业中，能源和公用事业行业最难以适应服务化和 大规模定割化，这两个行业中分别仅有27%和22%的受访者认为 他们有能力去应对这些新的行业趋势。 图1 不到一半的受达者认为他们能够应对以下 所有权总成本 66% 48% 可持续性 62% 52% 注重缩短上市时间 59% 52% 监管合规 58% K65 大规模定制化与个性化（产品/服务） 57% 49% 该趋势对所在的行业有很大影响 ■我所在的行业已具备应对该趋势的能力 服务化 （从产品到基于服务的商业模式的转变） 55% 45% 影映验们的主型行业超势 亲源：弧捷研究院，数字享生调查，2021年9-10月，N=1000个企业。 生命科学行业在可持续性和优化所有权 总成本(TCO)领域处于落后状态，分别仪有26%和28%的生命科学公司表明对在 这两个领城专业成熟度的信心。 消费品行业受到几乎所有这些市场因素 最为严重的影响（服务化以及监管合规除 外)，但仍不够或熟，只有36%的受访者表示他们有能力去处理这些问题。 我们还发现，企业正计划在未来三年内更深入地研究服务化超势。各机构预计，在此期间，来自服务型企业的收入份额大约将从目前的41%上升到53%在一个相关 的预测趋势中，我门的研究发现如今企业中29%的系统是智能互连的，且预计在三 年内这一超势得增加到35% 02 我们的研究表明，现在许多企业都将做字李生作为他们解决各种 排战的方法。 的情况下评估每个决定的影响西，从而可以对关键业务指标产生积 极影响。同时，它也可以保证一个高效的决策和战略部署，使利润最大化，维持可靠性，并提高可持续性， 致字李生是实现盈利性和可持续性的真实能化剂。它可以作为一 种工具来对不同的情景进行实始分析，并能在没有任何现实风险 数字李生如何驱动更高性能和可持续性 图2 字享生投资由收入和限动力以及费全性、可持续性 和品,病声营照动) 企业在多大程度上同意以下几点是其数字享生投资的关驱动因素 收入 驱动力 缩短上市时间 增加销售额以客户为中心 引入新的育业模式 57 65% 61% 利润 驱动力 节省成本 提高运作效事简化员工的工作流程和流程的复杂度 79% 7199 625 其他 技术提升 增强崖员安金强化可持续发展战路 提高在履员及潜在量员中的声誉 77% 64% 60% 56% 73% 亲源：凯捷研究院，数字李生调查，2021年9-10月，N=1000个企业。 数字李生对收入和利润都有积极影响 数字享生使姐织能够改进许多指标，例如 成本、运营效率、周转时间和可持续性。我 们的研究表明，在数字享生的各种使用案 例中，组织平均降低了13%的成本，提高 了15%的运营效率（参见图3)。 可靠性，因为它可以识别故障并预测可用 性和则余使用寿命。反过来，这使你可以提 高系统性能并减少停机时间，从而提高生 产率并降低成本。 组织从其数字李生实中实现众多优势 提高可持续性提高运营效率 客户参与虚和溃意度 前售额增加 周转时间下降 31 图3 组织从其数字季生实集中实现众多优势 成本减少和紧随其后的技术进步，是数字李生投资的主要驱动力—分别有79%和77%的企业将其列举如此。对于意大利跑 车制造商玛莎拉蒂Ghibli车型的建造，汽 车的数字享生帮助开发人员提供了持续 优化的信息，这反过来又帮助他们将开发成本和开发所需的时间降低了30%之多。Acciona是一家从事基确设施管理和可再 生能源的西班牙集团公司，正在开发一个 数字李生，以改善其中东海水淡化厂的水处理。这个数字李生在部署前持能在过程控制系统中测试操作数据，这可以简化工艺验证并能优化系统操作。 数字生还可以大大缩短上市时间，这是 列在第三位的驱动因素，占73%通过使用数字享生，空客A330组装电域线束所需的 流程可以在以前所需时间的五分之一内完 成。之所以能够实现这一点，是因为数字李 生可以提供自动生成制造指令的种子，这 样一来通过平板电胞和增强现实(AR)限 镜，操作员就能够授照设备上的说明组装 产品。数字李生还可以进行虚测试，在制 造之前检查错误，并改进设计和服务，从而进一步培短开发时间。 数字李生实施的另一个重要驱动因素是提高运营效率。一家工业铝制造组织的高管 回应了这一观点：“我们根据两个基本KPI 衡量一个新的效字李生的实现。首先是它 为闻明数字李生的重要性，印度理工学院哈拉格布尔分校机械工程教授兼先进制 造授术CoE的负责人SurjyaKantaPal说： 效字李生为你的系统提供完整的、实时的可见性。它可以提高你的系境和设畜的 是否有助于客户，例如通过提高质量，从而 降低拒地率。第二个间题是它是否带来了 卓越的运营，包括减少计划外的停机时间。 这两个重点关注的额域有助于提高我们的 资本回报率。 来源：建研究院，致字事生调查，2021年9-10月，N=800正在进行数字事生项目的组织，取各神使用率中的平均收益 “数字李生为你的系统提供完整的、实时的可见性。它可以提高你的系统和设备的可靠性，因为它可以识别故障并预测可用性和剩余使用 寿命。 SurjyaKantaPal 印度理工学院哈拉格布尔分校机械工程数授兼先进制造技术CoE负责人 数字李生使新的离业揭式成为可能 如函2所示，引入新的育业模式是数字李生投资的另一个主要驱动力。在跨行业关系来推动新商业模式的一个使用致字享生技术的例子中，加拿大矿业初 创)公司TheMetalsCompany(TMC)与 瑞士建筑工程公司Allseas合作，正在开 发一种深海结核收集系统，以负责任地从海庭回收多金属结核10并将其转移 到陆上加工厂。在测试此方案前，TMC 和总部位于娜威的孔斯贝格数字公司正在联合创建一个数字享生，以便在动 查仪表板中实现源海作业的3D可视化， 以供各利益相关省查看。虽然多金属结 核位于4公里深处宽全显暗的海底，但数字李生将使TMC能够在实验室条件 下清晰地进行收集。 数字李生还使得组织可以重望其业务模 式。通过先进的数字享生技术，组织可以 采用"平台即服务"(PaaS)模型，从而以 新的方式为客户提供价值，例如，总部位 于德国的压缩空气专家一凯