如何利用數(shù)字工程能力增強數(shù)字孿生

通過將數(shù)字工程方法與數(shù)字孿生相結合，電動汽車制造商可以簡化運營、加強協(xié)作并在日益復雜和動態(tài)的電動汽車市場中保持競爭優(yōu)勢。

電動汽車市場的動態(tài)性和波動性迫使汽車制造商采用數(shù)字孿生等技術，以便更輕松地調整其制造流程和運營，以滿足不斷變化的客戶偏好、法規(guī)和經濟條件。但越來越多的汽車制造商開始采用更為復雜的方法，將數(shù)字工程方法與數(shù)字孿生相結合。

這種集成的主要優(yōu)勢之一是增加了組織內各個數(shù)字工程團隊之間的協(xié)作機會。正如我們在之前的文章（此處和此處）中提到的那樣，由于電動汽車的復雜性以及需要一個合作環(huán)境，將各種電動汽車元素整合到緊密集成的車輛中，因此需要進行這種協(xié)作。

數(shù)字孿生在電動汽車制造中的優(yōu)勢

電動汽車(EV)制造商正在廣泛采用數(shù)字孿生來增強設計、生產和維護流程。數(shù)字孿生的一些主要用途包括：

設計優(yōu)化和仿真：電動汽車制造商使用數(shù)字孿生來創(chuàng)建其車輛的虛擬復制品。這使工程師能夠模擬不同的設計迭代，評估各種條件下的性能，并優(yōu)化電池系統(tǒng)、空氣動力學和動力傳動系統(tǒng)配置等組件。這減少了對物理原型的需求，加快了開發(fā)速度并降低了成本。

電池管理和測試：數(shù)字孿生可用于實時建模和監(jiān)控電動汽車電池。制造商可以模擬不同的材料、電池配置和充電周期如何影響電池壽命、性能和安全性。通過收集電池的實際使用數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生有助于預測故障并改進電池管理系統(tǒng)。

生產效率：在制造業(yè)中，數(shù)字孿生反映了工廠運營，從而實現(xiàn)了裝配線的實時監(jiān)控和優(yōu)化。制造商可以模擬生產工作流程，找出瓶頸并優(yōu)化資源分配。這可以提高效率、改善質量控制并減少停機時間。

預測性維護：電動汽車制造商使用數(shù)字孿生技術，通過收集實際汽車上的傳感器數(shù)據(jù)來持續(xù)監(jiān)控車輛性能。通過分析這些數(shù)據(jù)，他們可以預測零件何時需要維護或更換，從而提高可靠性并最大限度地減少意外故障。這對于電動汽車車隊管理尤其有用。

端到端生命周期管理：數(shù)字孿生提供了電動汽車整個生命周期的全面視圖——從設計和生產到使用和最終處置。制造商利用它跟蹤零部件、提高車輛可持續(xù)性并確保遵守環(huán)境法規(guī)。

總結：在電動汽車制造中使用數(shù)字孿生可以實現(xiàn)更高效的開發(fā)周期、更好的車輛性能和更長的產品壽命，同時提高車輛的可持續(xù)性和適應性。

將數(shù)字工程融入數(shù)字孿生

在制造業(yè)的整個數(shù)字孿生生命周期中融入數(shù)字工程方法有很多好處。人們對將這些技術結合在一起的興趣日益濃厚，這不僅是電動汽車制造業(yè)的趨勢，也是整個制造業(yè)的趨勢。

本月早些時候，數(shù)字孿生聯(lián)盟指出了這一趨勢的重要性，并發(fā)布聲明旨在“擴大其范圍，包括在整個數(shù)字孿生生命周期中開發(fā)和執(zhí)行先進的數(shù)字工程方法”。

在有關此次擴張的新聞稿中，該組織的首席技術官兼總經理DanIsaacs表示：“這代表了我們使命的自然演變。通過采用更廣泛的數(shù)字工程實踐，并通過注入包括多智能體GenAI在內的人工智能來增強其最大優(yōu)勢，我們有能力進一步增強數(shù)字工程生態(tài)系統(tǒng)并應對當今行業(yè)面臨的復雜挑戰(zhàn)。”

預計兩種技術的融合將在多個領域帶來益處。它們包括：

改進設計和優(yōu)化：數(shù)字工程使制造商能夠創(chuàng)建高度精確的實物資產虛擬表示。通過集成先進的建模、仿真和分析工具，制造商可以在開始實際生產電動汽車之前優(yōu)化設計。這降低了原型制作成本并加快了設計階段，確保產品從一開始就符合性能標準。

增強協(xié)作和集成：數(shù)字工程通過共享數(shù)字模型促進設計、生產和維護等各個團隊之間的無縫協(xié)作。它還集成了來自多個來源（例如物聯(lián)網傳感器、生產線和企業(yè)系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)，從而可以全面了解產品或系統(tǒng)，從而促進整個產品生命周期中更好的決策。

實時監(jiān)控和預測性維護：借助數(shù)字工程方法，數(shù)字孿生可以通過物理系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)不斷更新。這使制造商能夠監(jiān)控設備性能、盡早發(fā)現(xiàn)異常并預測潛在故障，從而最大限度地減少停機時間并提高運營效率。

加快創(chuàng)新和適應性：數(shù)字工程可以在虛擬環(huán)境中快速迭代和測試新設計和制造流程。這可讓公司快速適應新技術、新流程和新市場需求，而無需進行大規(guī)模的物理改造，從而加速創(chuàng)新。

成本效率和風險降低：通過數(shù)字孿生進行虛擬測試和模擬，電動汽車制造商可以在風險在現(xiàn)實世界中發(fā)生之前識別和降低風險。通過在設計和生產階段早期識別問題，公司可以降低與返工、材料浪費和意外停機相關的成本。

生命周期管理和可持續(xù)性：在數(shù)字工程的支持下，數(shù)字孿生使制造商能夠管理其電動汽車產品的整個生命周期，從設計和生產到維護和報廢。這種全面的視圖有助于優(yōu)化資源利用，減少浪費，并通過確保更有效地利用資產來改善可持續(xù)發(fā)展。

定制和可擴展性：數(shù)字工程方法使電動汽車制造商能夠通過調整虛擬模型，輕松定制產品和流程以滿足特定客戶需求。這種靈活性還支持可擴展性，使公司能夠根據(jù)市場變化快速修改生產線或產品。

最終結果：通過將數(shù)字工程方法與數(shù)字孿生相結合，電動汽車制造商可以簡化運營、加強協(xié)作并在日益復雜和動態(tài)的電動汽車市場中保持競爭優(yōu)勢。

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