数字孪生—将智能引入现实世界

数字李生 将智能引入现实世界 Capgenwini #GetTheFutureYouWantRESEARCHINSTITUTE 介绍 在美国田纳西州的查塔努加市，来自500个不同来源的信息都输入数字李生可以通过多种方式帮助企业实现其可持续性目标，并能促到该市的数字李生系统中。这些信息来源包括交通摄像头、911紧进它和已扩展的生态系统更轻松地协作。在构思阶段，设计李生可急呼叫数据、雷达探测器和气象站。以协助设计工作和测试新功能，并提高生产流程的效率，从而节省成本并缩短上市时间。在构建阶段，数字李生可以帮助模拟培训和 在便用数字生进行缓解交通拥堵的试验后，该市的交通流量增加投产。之后，当产品/资产/系统正在运行和维护时，另一个数字李生 了30%，从而提高了能源利用效率并减少了乘客延误。在另一个例可以通过预测性维护减少停机时间，并通过优化提高性能提高流程 子中，新加坡南洋理工大学（NTU）利用数字李生技术能够省去的效率。此外，这些数字李生还有助于企业引入新的业务模式或运 31%的能源消耗，减少9.600吨的碳排放，这些例子不仅说明了如个 数字李生的规模和其带来的效率，还强调了它可以提供的可持续性 营模式 效益因此，企业对数字李生解决方案的投资越来越多。2020年，数字变 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 数字李生是物理系统的虚拟副本，它可以对物理世界进行建模、模长率将超过359 拟、监控、分析和不断优化。数字李生旨在使用正确的频率和保真度数学转型计划中，我们调查1000界各地和各个行孙合“物理和数字的差距，从血提高性能相可持续性。数字季生建的企离散制造 Introduction 专是什么？等问题，不仅可以让你者占我样本的80%，而具余的企业1划启动数字李 见动态、现实世界系统当前的运作情况和改进它们的建议，还可以生。此外，我们还对行业的高管和学者进行了深入的访谈 预测它们在不同场景中的运作情况。个产品或系统可以有 多个数字李生，这取决于它不同生命周期阶段的要求 CapgeminiResearcihnistitute202 本报告是我们智能产业系列报告的一部分， 盲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李生如何在哪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？ caDoaminReseehnstitue202 概要 不断变化的客户偏好，日益增长的监管压力，以及对碳排放担忧的我们还发现，13%的受访企业在6个领域表现出色：愿景、领导力增加，都迫此同时，产品、款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房我们称这个台部署，这些领域的成功使他们成为数字李生部署的领跑人。与其 转型的、5G和边缘他组织相比，这些组织通过销售额的增长、客户满意度的提升、成本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。 产品线、基由于数字李生仍然是一项新兴技术，它需要一个在价值和集成驱动的系统的设计上的逐步转变。为了在这种转变中逐步前进，企业需要让在性能、方月和跨生态系统的案和管理方法方面支持数字李生，同时预测端到端集成。基于这些 塑它们的业务模式。可是，企要素，我们强调出了企业为成功实现数字李生部署而需要努力的五 么样的目的？他们会面临什么样的 克服这些挑战？ 个关键领域。 其中最重要的是一个逐步将安全性和可持续目标一体化的长期路 变收入和利润驱动的，同时也线图。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 等指标平均提高了15%计、构建和操作数字李生。数字李生体系结构在连接性、数据模型、 将提供数字化和灵活分布和访问方面提供端到端集成，这是实现扩展的关键。然而，由于 Executive 的工作使商业运营在变为实体操作数字李生连接到许多系统，因此开放了对大量敏感信息的访问，在因此，在未来五年内，各企大规模部署之前，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 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，企业影响。因此，将关键合作伙伴纳入数字李生愿景，并与这些合作伙件 在可持续性方面平均提高了16%然而，成功部署数字李生的道路 仍然存在障碍，近一半的组织缺乏清晰的愿景、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。 部署协作平台，将大大增加这样的项目可以提供到的利益。 chnstitu202 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 hinstitiute202 01 现如今，几乎所有的企业都直接或间接的受到服务化（从产品到基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%的于服务的商业模式的转变）、可持续性和监管合规的影响。企业声称自己具备该能力去做好这一点。 企业在面临主要的行业趋势时同时，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 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大规模定制化，这两个行业中分别仅有27%和22%的受访者认为 感到力不从心 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他们有能力去应对这些新的行业趋势。 图1 不到一半的受访者认为他们能够应对以下 影响他们的主要行业趋劳 所有权总成本 可持续性 48% 52% 66% 62% 注重缩短上市时间59% 52% 59% 监管合规58% 大规模定制化与个性化（产品/服务） 57%该趋势对我所在的行业有很大影响 49%■我所在的行业已具备应对该趋势的能力 服务化55% （从产品到基于服务的商业模式的转变）45% 来源：凯捷研究院，数字季生调查，2021年9-10月，N=1000个企业： CapgermiriResearchInstitute2022 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，分别仅有26%和28%的生命科学公司表明对在 这两个领域专业成熟度的信心。 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），但仍不够成热，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 深入地研究服务化趋势。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，我们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趋势将增加到35%。 00 02 我们的研究表明，现在许多企业都将数字李生作为他们解决各种的情况下评估每个决定的影响面，从而可以对关键业务指标产生积挑战的方法。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。 数字李生如何驱动 数字李生是实现盈利性和可持续性的真实催化剂。它可以作为 种工具来对不同的情景进行实验分析，并能在没有任何现实风险 更高性能和可持续性 图2 数字李生投资由收入和利润驱动力以及安全性、可持续性 和品牌声誉驱动 收入 驱动力 企业在多大程度上同意以下几点是其数字李生投资的关键驱动因素 驱动力 缩短上市时间 73% 增加销售额 %L9 以客户为中心 65% 引入新的商业模式 61% 节省成本 79% 利润提高运作效率71% 简化员工的工作流程和流程的复杂度62% 技术提升%LZ 其他增强雇员安全64% 强化可持续发展战略60% 提高在雇员及潜在雇员中的声誉%95 来源；凯捷研究院，数字李生调查，2021年9-10月，N=1000个企业 CapgemiriResearcihInstitute2022 数字李生对收入和利润都有积极影响可靠性，因为它可以识别故障并预测可用 性和剩余使用寿命。反过来，这使你可以提 数字李生使组织能够改进许多指标，例如高系统性能并减少停机时间，从而提高生 成本、运营效率、周转时间和可持续性。我产率并降低成本。 们的研究表明，在数字李生的各种使用案 例中，组织平均降低了13%的成本，提高数字李生还可以大大缩短上市时间，这是 了15%的运营效率（参见图3)。列在第三位的驱动因素，占73%。通过使用 数字李生，空客A330组装电缆线束所需的成本减少和紧随其后的技术进步，是数字流程可以在以前所需时间的五分之一内完李生投资的主要驱动力一分别有79%和成。之所以能够实现这一点，是因为数字李 77%的企业将其列举如此。对于意大利跑生可以提供自动生成制造指令的种子，这 车制造商玛莎拉带Ghibli车型的建造，汽样一来通过平板电脑和增强现实（AR）眼 车的数字李生帮助开发人员提供了持续镜，操作员就能够按照设备上的说明组装 优化的信息，这反过来又帮助他们将开发产品。数字李生还可以进行虚拟测试，在制图3 成本和开发所需的时间降低了30%之多。造之前检查错误，并改进设计和服务，从而组织从其数字李生实施中实现众多优势 Acciona是一家从事基础设施管理和可再进一步缩短开发时间。 生能源的西班牙集团公司，正在开发一个组织从其数字李生实施中实现众多优势数字李生，以改善其中东海水淡化厂的水数字李生实施的另一个重要驱动因素是提 处理。这个数字李生在部署前将能在过程高运营效率。一家工业铝制造组织的高管提高可持续性 控制系统中测试操作数据，这可以简化工回应了这一观点：我们根据两个基本KPI 艺验证并能优化系统操作。衡量一个新的数字李生的实现。首先是它 是否有助于客户，例如通过提高质量，从而 提高运营效率 客户参与度和满意度 16% 15% 15% 为阐明数字李生的重要性，印度理工学院降低拒绝率。第二个问题是它是否带来了销售额增加 哈拉格布尔分校机械工程教授兼先进制卓越的运营，包括减少计划外的停机时间。周转时间下降 造技术CoE的负责人SurjyaKantaPal说：这两个重点关注的领域有助于提高我们的成本下降“数字李生为你的系统提供完整的、实时资本回报率。 的可见性。它可以提高你的系统和设备的 15% 14% 来源：凯捷研究院，数字李生调查，2021年9-10月， N=B00正在进行数字李生项目的组织，取种使用案例中的平均收益。 CapgemiriResearchInistitute2022 “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教授 兼先进制造技术CoE负责人 数字李生使新的商业模式成为可能数字李生还使得组织可以重塑其业务模 式。通过先进的数字李生技术，组织可以 如图2所示，引入新的商业模式是数字采用“平台即服务”(PaaS)模型，从而以 李生投资的另一个主要驱动力。在跨行新的方式为客户提供价值。例如，总部位业关系来推动新商业模式的一个使用于德国的压缩空气专家一凯撒压缩器，数字李生技术的例子中，加拿大矿业初正在使用仿真的数字李生系统，使公司 创公司TheMetalsCompany(TMC)与能够将其销售流程数字化。为了提高其“ 瑞士建筑工程公司Allseas合作，正在开配置、定价和报价”系统的效率，凯撒推发一种深海结核收集系统，以负责任地出了“仿真即服务”（SimaaS），用于对客 从海底回收多金属结核10并将其转移户建议的配置进行技术验证。在客户可到陆上加工厂。在测试此方案前，TMC以从其产品配置的便捷视图和更可靠的和总部位于挪威的孔斯贝格数字公司购买体验中受益的同时，凯撒从其数字正在联合创建一个数字李生，以便在动李生实现中获得了更低的销售成本。 态仪表板中实现深海作业的3D可视化，以供各利益相关者查看。虽然多金属结 核位于4公里深处完全黑暗的海底，但数字