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Digital Twin的8種解讀!

◎文丨e-works李璐

國際8大主流廠商對digital twin的理解, 很有必要來一次匯總!

據IDC預測, 2017年世界上將有40%的大型生產商都會應用虛擬模擬技術來為他們的生產過程進行建模, Digital Twin可以幫助生產商, 針對生產系統在早期就建立起生產流程的優化。

自Digital Twin概念誕生以來, 如何準確地翻譯這個詞彙, 成為了業界關注的焦點內容之一。 各大軟體廠商也提出了各自對於digital twin的理解, 並將digital twin與自身業務融合, 致力於打造出現實世界與虛擬世界融合的解決方案。

01

GE

GE與ANSYS合作, 借助Digital Twin這一概念, 實現物理機械和分析技術的融合。 每個引擎、每個渦輪、每台核磁共振,

都擁有一個“數位雙胞胎”, 工程師可以在電腦上清晰看到機器運行的每一個細節。 通過這些數位化模型, 可以在虛擬環境下實現機器人調試、試驗, 優化其運行狀態。 隨後, 只需要將最佳方案應用在物理世界的機器上, 就能節省大量維修、調試成本。

在GE90發動機上應用數位雙胞胎技術後, 大修次數減少, 節省了上千萬成本;在鐵路上應用數位雙胞胎技術後, 大大提升了燃油效率, 同時降低了排放。

到2020年, 預計將有10,000台燃氣輪機, 68,000架飛機引擎, 1億支照明燈泡和1.52億台汽車連入工業互聯網。

GE數字部門的Predix分析平臺首席架構師Marc-Thomas Schmidt指出:“數字孿生體最令人振奮的一個方面是我們能研究一個單獨的產品系統, 例如風力渦輪機,

並將這個產品孤立起來。 這裡說的不是一般的渦輪機類別, 而是指特定的某個渦輪機。 我們可以研究影響產品的天氣模式、產品的葉片角度、能量輸出, 並對這部分機械進行優化。 如果我們在現場對所有產品系統進行這樣的研究, 想像一下這對整體產品性能的影響有多大。 這無疑代表了產品工程的一次革命。 ”

02

PTC

PTC CEO Jim Heppelmann在介紹物聯網增強現實技術和大資料分析是如何重新定義競爭力從而使製造業不斷進化的時候, 他也談到了Digital Twin的概念。 他認為, 當產品生命週期管理(PLM)流程能夠延伸到產品應用的現場, 再回溯到下一個設計週期, 就建立了一個閉環的產品設計系統閉環流程, 並且能實現在產品出現故障之前進行預測性維修。

PTC公司, 則將其作為主推的“智慧互聯產品”的關鍵性環節:智慧產品的每一個動作, 都會重新返回設計師的桌面, 從而實現即時的回饋與革命性的優化策略。

PTC則希望通過預測變化和交付商業成功所需的正確工具箱使製造業客戶更具有競爭力。 PTC將技術與解決方案結合在一起來滿足製造業對數位化的需求, 更強調智慧互聯產品的開發、產品服務和全球監管, 説明客戶克服面臨的各種挑戰。 PTC正在建立一系列覆蓋產品全生命週期的解決方案, 從產品構建的最初概念到成千上萬產品的現場使用情況、最後將資訊返回到下一代產品的設計研發階段。

03

西門子

西門子引用數位化雙胞胎用來形容貫穿於產品生命週期各環節間一致的資料模型。

西門子對Digital Twin概念也有獨到的理解, 西門子工業軟體大中華區DER總經理戚鋒博士說:“要發現潛在問題、激發創新思維、不斷追求優化進步, 這才是Digital Twin的目標所在。 ”他表示, Digital Twin的實現有兩個必要條件, 即一套集成的軟體工具和三維形式表現。 西門子數字化工廠集團首席執行官JanMrosik博士則表示, 更通俗地說, Digital Twin就是模擬模擬一些工廠的實際操作空間(如生產線), 模擬得非常真實而精確, “它可清晰地告訴我們, 最終這個系統是否在現實當中能承受各種條件, 取得成功。 ”

西門子數位化工廠集團工業軟體全球資深副總裁兼大中華區董事總經理梁乃明先生認為:製造業變革歸根結底要回歸到基礎, 即保證速度、靈活性、效率、品質和安全,

而實現這一切的關鍵驅動力是通過“數位化雙胞胎”實現虛擬世界與物理世界的融合, 西門子的“數位化雙胞胎”則是從產品設計到產線設計, 到OEM的機械設計, 到工廠的規劃排產, 到最後製造執行, 到最後的產品大資料, 對產品、工廠、工廠雲, 還有產品雲的監控。

04

Oracle

Oracle認為數字雙胞胎是一個重要的概念, 隨著物聯網在企業中的應用逐步深入, 數字孿生將成為企業業務運營的戰略。

Oracle物聯網雲通過以下方式提供數位雙胞胎的最全面實施:

a)Virtual Twin - 通過設備虛擬化, 超越簡單的JSON文檔枚舉觀察值和期望值

b)Predictive Twin-通過使用各種技術構建的模型來類比實際產品的複雜性來解決問題

c)Twin Projections - 將數字孿生體生成的洞察投影到您的後端商業應用程式上, 使物聯網成為您業務基礎架構的一個組成部分

05

ANSYS

ANSYS致力於和數字孿生體革命中的領軍者合作,如與GE密切合作,將領先行業的模擬軟體與GE專有的工業資料及分析雲端平臺Predix進行集成。ANSYS的傑出模擬能力與GE的強大的資料分析功能相結合,幫助企業獲得戰略性的洞察力資訊。

同時,ANSYS還與ThingWorx®(在遠端感測器與模擬軟體之間建立閘道的物聯網平臺)的研發者PTC公司密切協作。憑藉機器學習與增強現實,PTC能顯示從物聯網收集到的重要資訊並將資料連接到ANSYS軟體。

06

達索

達索系統公司CEO Bernard Charlès談到Digital Twin時,他強調了Digital Twin創新協作和驗證的流程不僅需要基於產品的數位化表現,而還需要通過三維體驗平臺,來讓設計師和客戶在產品誕生之前或製造過程中就能與產品進行互動,進行產品測試,理解產品如何工作等。

達索系統的Digital Twin概念注重在第一步就準確建立複雜產品,由於達索在航空業的起源和優勢,這一優先考慮是可以理解的。Charlès認為產品的評估方式是關鍵。要恰當評估一個產品,其所有的產品特點和產品行為都要進行展現、建模、模擬、和視覺化。這些能力總結起來就很好的概括了達索3D體驗平臺的功能。在達索看來,不論是航空客機、人工心臟或是一整座城市,都可以認為是一種複雜產品。

達索通過打造3D體驗平臺實現Digital Twin的建立與交互,從而為具有極端複雜系統的客戶提供支援。

07

SAP

SAP的數位化雙胞胎系統基於SAP Leonardo平臺,通過在數位世界中打造一個完整的數位化雙胞胎,實現了即時的工程和研發。

在產品的使用階段,SAP數位化雙胞胎系統採集設備的運行狀況,進行分析,得出產品的實際性能,再與需求設計的目標比較,形成產品研發的閉環體系。這樣的一個閉環體系,對於產品的數位化研發和產品創新有著非常重要的意義。

SAP和三菱機器人共同推出了閉環的數位化產品管理,推動企業的產品創新進程。SAP推出了進行產品需求定義的模組,由此指導對應的產品研發和設計任務,並通過基於記憶體計算和大資料分析的產品成本測算系統裡進行成本分析,從而指導產品的開發。再接著進入到數位化開發階段,對於機械、電氣、電子、設計等系統的集成,然後進入到SAP的網上訂貨系統,以三維介面的方式即時地進行機器人互動設計。

08

Altair

Altair於今年5月和6月分別完成了電子設計自動化軟體供應商MODELiiS和物聯網(IoT)技術公司Carriots S.L兩家公司的收購。Altair的決心不止于聯合行業夥伴,而是醉心打造屬於自己的digital twin。憑藉自身在虛擬模擬技術上的領先,Altair 將其業務拓展到更廣泛的領域。首席運營官Brett Chouinard先生就曾表示:“由於Altair在虛擬模擬技術上的領先,使得Altair在Digital Twin上扮演了一個非常重要的角色。可以說,多物理特性+系統工程的管理(就是系統模型的建立)+物聯網平臺Carriots,疊加起來使產品具有不一樣的特性,從某種程度上講,這完全能滿足工程師對Digital twin的需求。”

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05

ANSYS

ANSYS致力於和數字孿生體革命中的領軍者合作,如與GE密切合作,將領先行業的模擬軟體與GE專有的工業資料及分析雲端平臺Predix進行集成。ANSYS的傑出模擬能力與GE的強大的資料分析功能相結合,幫助企業獲得戰略性的洞察力資訊。

同時,ANSYS還與ThingWorx®(在遠端感測器與模擬軟體之間建立閘道的物聯網平臺)的研發者PTC公司密切協作。憑藉機器學習與增強現實,PTC能顯示從物聯網收集到的重要資訊並將資料連接到ANSYS軟體。

06

達索

達索系統公司CEO Bernard Charlès談到Digital Twin時,他強調了Digital Twin創新協作和驗證的流程不僅需要基於產品的數位化表現,而還需要通過三維體驗平臺,來讓設計師和客戶在產品誕生之前或製造過程中就能與產品進行互動,進行產品測試,理解產品如何工作等。

達索系統的Digital Twin概念注重在第一步就準確建立複雜產品,由於達索在航空業的起源和優勢,這一優先考慮是可以理解的。Charlès認為產品的評估方式是關鍵。要恰當評估一個產品,其所有的產品特點和產品行為都要進行展現、建模、模擬、和視覺化。這些能力總結起來就很好的概括了達索3D體驗平臺的功能。在達索看來,不論是航空客機、人工心臟或是一整座城市,都可以認為是一種複雜產品。

達索通過打造3D體驗平臺實現Digital Twin的建立與交互,從而為具有極端複雜系統的客戶提供支援。

07

SAP

SAP的數位化雙胞胎系統基於SAP Leonardo平臺,通過在數位世界中打造一個完整的數位化雙胞胎,實現了即時的工程和研發。

在產品的使用階段,SAP數位化雙胞胎系統採集設備的運行狀況,進行分析,得出產品的實際性能,再與需求設計的目標比較,形成產品研發的閉環體系。這樣的一個閉環體系,對於產品的數位化研發和產品創新有著非常重要的意義。

SAP和三菱機器人共同推出了閉環的數位化產品管理,推動企業的產品創新進程。SAP推出了進行產品需求定義的模組,由此指導對應的產品研發和設計任務,並通過基於記憶體計算和大資料分析的產品成本測算系統裡進行成本分析,從而指導產品的開發。再接著進入到數位化開發階段,對於機械、電氣、電子、設計等系統的集成,然後進入到SAP的網上訂貨系統,以三維介面的方式即時地進行機器人互動設計。

08

Altair

Altair於今年5月和6月分別完成了電子設計自動化軟體供應商MODELiiS和物聯網(IoT)技術公司Carriots S.L兩家公司的收購。Altair的決心不止于聯合行業夥伴,而是醉心打造屬於自己的digital twin。憑藉自身在虛擬模擬技術上的領先,Altair 將其業務拓展到更廣泛的領域。首席運營官Brett Chouinard先生就曾表示:“由於Altair在虛擬模擬技術上的領先,使得Altair在Digital Twin上扮演了一個非常重要的角色。可以說,多物理特性+系統工程的管理(就是系統模型的建立)+物聯網平臺Carriots,疊加起來使產品具有不一樣的特性,從某種程度上講,這完全能滿足工程師對Digital twin的需求。”

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