數字孿生如何實現(xiàn)成功的工程和轉型？

數字孿生如何實現(xiàn)成功的工程和轉型？

隨著企業(yè)越來越多地轉向先進技術來推動產品和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新，數字孿生將成為工程團隊的關鍵。

在疫情期間，數字工具在我們個人和職業(yè)生活中的變革性作用已得到廣泛體現(xiàn)。現(xiàn)在，企業(yè)正在尋求數字技術來利用業(yè)務數據、解決復雜的運營挑戰(zhàn)，并推動整個價值鏈的創(chuàng)新，85%的工業(yè)組織預計將投資于數字化轉型。

工程是這些數字化計劃的核心。正如Gartner所言，在電力、核能、油氣和化工等行業(yè)，工程與信息和運營一樣，都是戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分，這為我們打開了一扇新的窗口。這三者的交集為實體的物理和數字等效物提供了任何系統(tǒng)模擬、設計和操作的優(yōu)化。

工程師必須理解大量工業(yè)數據，以管理整個組織的時間、費用和報告。這些數據可能包含在線路列表、管道和儀表圖、電子表格、文檔、圖紙、3D模型以及激光掃描和文本文件中。其可以存儲在紙上，也可以存儲在分散位置的不同團隊和部門的計算機和數字工具中。商業(yè)的動態(tài)特性意味著這些數據是不斷更新的。

將這些堆積如山的細節(jié)整理成可用的信息既不快速也不容易。一些數據用戶花費高達40%的時間來搜索原始信息，打開一個新窗口，再花20%的時間來清理材料，然后才能對其進行分析以獲得見解。在此過程中，轉型計劃放緩，使利用數字技術的優(yōu)勢面臨風險。

進入數字孿生

工程團隊越來越多地使用數字孿生技術來跟上運營數據，實時解鎖業(yè)務洞察力，做出更好的決策并支持變更管理策略。

簡單來說，數字孿生是實時復制物理實體(如資產、流程或企業(yè))的軟件程序。

該軟件提供了對工廠運營的洞察，在整個組織中創(chuàng)建了一個單一的真相來源。有關特定物理設施的所有相關實時信息-每個圖表和電子表格-都包含在程序中。

為了準確地描述其現(xiàn)實世界對應物的行為，數字孿生必須與最新的可用信息集成，利用云和物聯(lián)網技術。

當這些數據與基于人工智能和機器學習的分析相結合時，團隊可以準確地將資產信息可視化，從而實現(xiàn)不同利益相關者之間的無縫協(xié)作。

包括制造業(yè)、醫(yī)療保健、汽車、運輸、能源和零售在內的許多行業(yè)的業(yè)務領導者正在轉向數字孿生，以利用其數據的潛力來推動真正的業(yè)務成果。

總體而言，據Gartner估計，到2026年，數字孿生市場預計將帶來超過1830億美元的收入。到那時，預計將有25家全球企業(yè)通過數字孿生計劃實現(xiàn)10億美元的收入或成本節(jié)約，而2021年只有一家。

數字孿生的工程效益

對于工程師而言，在虛擬世界中鏡像工業(yè)設施可以讓團隊隨時隨地安全地訪問實時信息。因此，其可以做出準確且明智的選擇，從而推動整個企業(yè)的收益。

下面來看看數字孿生如何使負責數字化轉型的工程團隊受益。

現(xiàn)實世界中的數字孿生

在瑞典可以看到部署數字孿生的切實業(yè)務成果，瑞典的奧斯卡山核電站希望對三個反應堆的電纜系統(tǒng)進行現(xiàn)代化改造。該企業(yè)決定對組件進行3D建模，并將其與反應堆安全殼的激光數據集成。這種創(chuàng)新方法確保了最高的準確性，并為用戶提供了詳細的指導，展示了如何執(zhí)行必要的任務。為了完成設計，操作數據從2萬份文件精簡到25臺筆記本電腦，而不是2萬份文件。反應堆停運時間從150天降至80天以下。

與此同時，在泰國，SCG Chemicals的工程師使用單一平臺對其運營進行集成、實時可視化。該企業(yè)的數字可靠性平臺是一個涵蓋工程、運營和維護的端到端解決方案。通過將三維虛擬工廠與沉浸式、基于觸摸的可視化工具結合在一起，團隊可以快速訪問植物信息，同時加強跨學科協(xié)作。該平臺將查找信息的時間縮短到10秒以內。在短短六個月內，該企業(yè)實現(xiàn)了9倍的投資回報率，并看到工廠可靠性上升到100%。

為成功而設計

數字孿生從未如此重要。其在工程、運營和維護領域有著廣泛而多樣的應用，有助于支持工業(yè)轉型，同時促進資本項目和業(yè)主運營商的創(chuàng)新和敏捷性。

分析顯示，該技術幫助業(yè)主-運營商減少了查找信息和做出決策所需的時間，將生產率提高了10%，將計劃外停機時間減少了30%，并實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展目標。

數字孿生減輕了資本項目的復雜性，特別是那些涉及能源組合的項目，例如設計和運營聚變發(fā)電廠。此類項目涉及的詳細設計需要跟蹤從設計到運營的資產生命周期。數字孿生將有助于資產的可追溯性，因為它其準確地表示和模擬反應堆的所有組件。參與化石能源項目的眾多專家要求建立一個數字孿生，以支持協(xié)作，并作為所有業(yè)務資產的所有利益相關者之間的單一事實來源。數字孿生有助于安全可靠地建造和運營發(fā)電廠。

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