元宇宙，這個詞誕生(sheng)的(de)意(yi)義可能(neng)(neng)大(da)于(yu)一切，大(da)于(yu)任(ren)何對她(ta)的(de)解讀。元宇宙，無疑是顛覆式創新的(de)集(ji)大(da)成者，我很希(xi)望元宇宙能(neng)(neng)夠遍(bian)地開(kai)花，扎扎實實的(de)在各行各業展(zhan)現她(ta)的(de)魅力。
工業+元宇宙
我們一起(qi)來看看全球(qiu)知名(ming)的飲(yin)料企業和(he)(he)造車企業的做法。百(bai)威英博是全球(qiu)最大(da)的啤酒企業之一，共擁(yong)有200多家啤酒廠，15萬員(yuan)工。自1995年進入(ru)中(zhong)國以來，百(bai)威英博已經在中(zhong)國布局了(le)50多家工廠和(he)(he)5000多家渠道分銷商(shang)。這家企業還是各(ge)種新理念的積極實踐者，他們嘗鮮了(le)各(ge)種新技術和(he)(he)新應用。
在百威英博構建的“元宇宙”中，融合了物理世界和數字世界中的多種元素，創造了一系列的變革性解決方案。在其中我們可以看到數字孿生、機器(qi)學(xue)習、混合現實、低代碼、精準(zhun)定位…多(duo)種技術(shu)的(de)(de)(de)疊加，以及由這些技術(shu)和系統的(de)(de)(de)構建的(de)(de)(de)組(zu)合應用，在(zai)交織領(ling)域開啟的(de)(de)(de)全新想象力(li)和創造力(li)。
在生(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程中(zhong)，百威英博為啤(pi)酒(jiu)(jiu)廠和供應(ying)鏈創建(jian)了一(yi)個完整(zheng)的(de)(de)數(shu)字孿生(sheng)。這套數(shu)字模型可(ke)以(yi)實(shi)時同(tong)步(bu)的(de)(de)反應(ying)物理環(huan)境的(de)(de)變化(hua)，映(ying)射出各(ge)種天然(ran)成分和釀造過(guo)(guo)程之間的(de)(de)復雜(za)關(guan)系。釀酒(jiu)(jiu)師們可(ke)以(yi)更(geng)為精(jing)準的(de)(de)把握釀造過(guo)(guo)程，并且及時調整(zheng)工藝。來自(zi)一(yi)線的(de)(de)操作員也可(ke)以(yi)根據這套系統(tong)，實(shi)時了解產(chan)品質量和狀態參數(shu)，保證(zheng)設備(bei)的(de)(de)正常運行(xing)并進行(xing)預測性維護。
在(zai)操(cao)作中(zhong)，百威英(ying)博(bo)利用深度學習，幫助包裝(zhuang)流(liu)水線的(de)(de)(de)工程(cheng)師，檢測(ce)和(he)修復在(zai)生產過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)各(ge)種瓶頸問題。維(wei)修過程(cheng)中(zhong)，百威英(ying)博(bo)在(zai)數字孿生的(de)(de)(de)基礎上，疊加了混合現實應用，鼓勵各(ge)種遠程(cheng)協(xie)作。員工在(zai)任何位置啟(qi)用共享(xiang)體驗，促(cu)進(jin)了跨區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)知識(shi)共享(xiang)。每個百威英(ying)博(bo)的(de)(de)(de)員工都可以使(shi)用低代碼方案，擴展系統中(zhong)的(de)(de)(de)數據(ju)，跟蹤產品的(de)(de)(de)生產歷史以及預測(ce)未來狀態。
在(zai)運輸過程(cheng)中(zhong)，百威英博(bo)通過位置追蹤(zong)和實時(shi)定(ding)位，減少供應鏈(lian)的(de)碳排放。在(zai)零售端，百威英博(bo)通過在(zai)線服務(wu)，為雜(za)貨店提供定(ding)制(zhi)化(hua)推(tui)薦。個性化(hua)產品的(de)點擊率提升近100%，訂(ding)單轉化(hua)率也(ye)提高(gao)了(le)67%。元宇(yu)宙(zhou)，讓(rang)整個世(shi)界(jie)變成了(le)百威英博(bo)的(de)創意畫布。
2022年初，韓國汽車(che)制造(zao)企業現(xian)代汽車(che)宣布(bu)與Unity簽署合作備忘(wang)錄，雙方(fang)將(jiang)共(gong)同(tong)構(gou)建(jian)元(yuan)(yuan)宇(yu)(yu)宙數字虛擬工(gong)廠，并構(gou)建(jian)全(quan)新元(yuan)(yuan)宇(yu)(yu)宙發(fa)展路線圖和平臺。Unity提(ti)供跨(kua)平臺的2D和3D游戲引擎(qing)，知名的游戲包括《王(wang)者榮耀(yao)》《爐(lu)石傳(chuan)說》《神廟逃亡》等。利(li)用生產(chan)創(chuang)新，現(xian)代汽車(che)希望未(wei)來可以轉型成為一家智能汽車(che)解決方(fang)案提(ti)供商。雙方(fang)將(jiang)共(gong)同(tong)設(she)計元(yuan)(yuan)宇(yu)(yu)宙工(gong)廠Meta-Factory，如果一切順利(li)，現(xian)代汽車(che)將(jiang)成為全(quan)球第一家將(jiang)元(yuan)(yuan)宇(yu)(yu)宙工(gong)廠概念引入汽車(che)制造(zao)行業的車(che)企。
市場研究機構IoT Analytics分析了近2500家美國上市公司在2021年第四季度的財報電話會議，其中1.7%的企業管理者提到了“元宇宙”這個關鍵詞，比上一季度上升了338%。其中不乏知名企業。比如工業互聯網企(qi)業(ye)(ye)PTC，在最近的(de)資(zi)料和演講中，正在使用“產業(ye)(ye)元(yuan)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)”來替換過去的(de)常用術語(yu)，比如AR、VR或數字孿生。PTC公司總裁兼首席執行官(guan)Jim Heppelmann在2021年11月的(de)演講中提到(dao)：“最近你可能(neng)聽(ting)到(dao)很(hen)多(duo)關于元(yuan)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)聲音，我(wo)猜(cai)你可能(neng)希望(wang)看到(dao)產業(ye)(ye)元(yuan)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)的(de)現場演示(shi)。我(wo)們將展示(shi)五(wu)種(zhong)Vuforia Spatial Toolbox技術…”是否要跟進元(yuan)宇(yu)(yu)宙(zhou)(zhou)熱潮？對于這(zhe)個問題，越來越多(duo)的(de)企(qi)業(ye)(ye)給出了自己的(de)解答。
提(ti)到工(gong)業(ye)領域(yu)的(de)元宇宙應用(yong)(yong)，關鍵一步是(shi)將(jiang)模(mo)型(xing)實(shi)體的(de)結構化(hua)數(shu)據(ju)(ju)(ju)生成(cheng)物理模(mo)型(xing)數(shu)據(ju)(ju)(ju)，這(zhe)樣三(san)維模(mo)型(xing)與設(she)備的(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)就形(xing)成(cheng)了一一對應的(de)一張映射關系表(biao)(biao)，諸如XML、JSON等標準格式化(hua)數(shu)據(ju)(ju)(ju)結構以被工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)領域(yu)充分利用(yong)(yong)。這(zhe)時可以通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)編(bian)程的(de)方(fang)式控(kong)(kong)制數(shu)據(ju)(ju)(ju)表(biao)(biao)中的(de)字面信(xin)息變量進行如機(ji)器人關節的(de)姿態調整，電機(ji)轉速(su)的(de)調整等。目(mu)前很多(duo)國內(nei)外(wai)工(gong)廠(chang)，則是(shi)利用(yong)(yong)數(shu)字化(hua)車間看板實(shi)現(xian)該(gai)功能，更多(duo)的(de)是(shi)展示(shi)、監控(kong)(kong)為主。
說到這里或(huo)許還是(shi)少了(le)一些元宇宙的(de)(de)味道，當然工業領域也是(shi)可(ke)以讓制造(zao)升級(ji)，比如嵌(qian)入專家(jia)系統的(de)(de)AR系統，可(ke)以指(zhi)導現(xian)(xian)場(chang)操作(zuo)(zuo)工人進行(xing)設備的(de)(de)養護、維修(xiu)等工作(zuo)(zuo)，也可(ke)以利用(yong)5G的(de)(de)遠程通(tong)信技術實現(xian)(xian)遠程的(de)(de)技術支持，比如現(xian)(xian)場(chang)產線的(de)(de)聯機調試、組(zu)裝(zhuang)等工作(zuo)(zuo)，大(da)大(da)節約了(le)時間、和專家(jia)成(cheng)本(ben)。
而在工業(ye)(ye)元宇宙中工業(ye)(ye)數字孿生作為其關(guan)鍵技術之一，也是工業(ye)(ye)領域最(zui)先接觸并嘗試應用的(de)一種技術，對工業(ye)(ye)企業(ye)(ye)降本增效(xiao)，以及后續(xu)工業(ye)(ye)元宇宙的(de)構建都(dou)起(qi)到至關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作用。
工業數字孿生的背景
工業元宇宙中最為關鍵的技術是數字孿生的發展與應用，數字孿生在工業領域主要通過3D交互，數據可視化和實時仿真幫助企業降本增效。在傳統工業領域，尤其是大型的先進制造企業，一般所用作生產的物聯網設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)價格高(gao)昂，技(ji)(ji)術(shu)復(fu)雜，維(wei)護成本較(jiao)高(gao)，技(ji)(ji)術(shu)人員(yuan)的(de)(de)整體技(ji)(ji)術(shu)素養要(yao)求高(gao)。在(zai)人員(yuan)培訓(xun)，設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)維(wei)護，品質保障方(fang)面(mian)成本較(jiao)高(gao)。而(er)且(qie)隨著設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)使用年限的(de)(de)增加，設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)損耗加劇(ju)，時(shi)常會(hui)有(you)突發(fa)(fa)性(xing)的(de)(de)設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)宕機或引發(fa)(fa)不(bu)易(yi)發(fa)(fa)覺的(de)(de)品質問題為企業(ye)(ye)帶來(lai)較(jiao)大的(de)(de)損失(shi)。人員(yuan)對高(gao)精尖設(she)(she)(she)(she)備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)不(bu)熟(shu)(shu)練維(wei)護效率低，不(bu)易(yi)發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)隱患(huan)問題時(shi)常導致(zhi)較(jiao)大損失(shi)。現(xian)如今大多數(shu)(shu)工(gong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)主要(yao)運用精益管(guan)理生產方(fang)法，在(zai)數(shu)(shu)字(zi)化方(fang)面(mian)的(de)(de)探索尤其數(shu)(shu)字(zi)化管(guan)理方(fang)面(mian)相對薄(bo)弱(ruo)，而(er)元宇(yu)宙的(de)(de)發(fa)(fa)展帶動數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生AR等新(xin)興技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)成熟(shu)(shu)及應用，為工(gong)業(ye)(ye)物(wu)聯網企業(ye)(ye)帶去(qu)了新(xin)的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)化管(guan)理模式。
工業數字孿生的作用
在(zai)(zai)降(jiang)(jiang)低成(cheng)本方面尤其針對智慧(hui)工(gong)(gong)廠，智能(neng)(neng)設(she)(she)備(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)保養是(shi)(shi)最主要的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本，尤其設(she)(she)備(bei)(bei)突發(fa)故(gu)障使得產(chan)線(xian)長時(shi)(shi)間停產(chan)會導(dao)致企業重大損失(shi)，而(er)(er)設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)也(ye)是(shi)(shi)較大一(yi)(yi)部分(fen)成(cheng)本。故(gu)而(er)(er)智慧(hui)工(gong)(gong)廠大都在(zai)(zai)推(tui)動預(yu)防性(xing)維(wei)(wei)(wei)護，旨在(zai)(zai)通(tong)過過程監控(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)加強，設(she)(she)備(bei)(bei)參數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)時(shi)(shi)監控(kong)與(yu)趨勢預(yu)測來達到預(yu)防性(xing)設(she)(she)備(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)護，減(jian)少突發(fa)性(xing)宕機造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)損失(shi)，同(tong)時(shi)(shi)有計(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)提前維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)保養，可(ke)(ke)以提前統一(yi)(yi)采購(gou)備(bei)(bei)件(jian)，人(ren)(ren)員做(zuo)好充分(fen)技(ji)術儲備(bei)(bei)，在(zai)(zai)人(ren)(ren)力物力上也(ye)能(neng)(neng)降(jiang)(jiang)低很大成(cheng)本。工(gong)(gong)業數(shu)字(zi)孿生(sheng)在(zai)(zai)預(yu)防性(xing)維(wei)(wei)(wei)護中所(suo)發(fa)揮的(de)(de)(de)(de)(de)作用主要是(shi)(shi)，將(jiang)整(zheng)體設(she)(she)備(bei)(bei)及(ji)設(she)(she)備(bei)(bei)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)各個關鍵部件(jian)都以3D模(mo)(mo)型可(ke)(ke)視化的(de)(de)(de)(de)(de)方式更直觀(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)展現在(zai)(zai)用戶(hu)面前，通(tong)過將(jiang)設(she)(she)備(bei)(bei)實(shi)時(shi)(shi)數(shu)據(ju)與(yu)模(mo)(mo)型聯通(tong)，3D模(mo)(mo)型實(shi)時(shi)(shi)仿真可(ke)(ke)以提前暴露設(she)(she)備(bei)(bei)隱患。在(zai)(zai)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)計(ji)劃階段(duan)，技(ji)術人(ren)(ren)員也(ye)可(ke)(ke)以查(cha)看設(she)(she)備(bei)(bei)模(mo)(mo)型中各模(mo)(mo)塊的(de)(de)(de)(de)(de)損耗(hao)程度來制(zhi)定維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)計(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)優先(xian)級，并且(qie)提前查(cha)看需(xu)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)模(mo)(mo)塊的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體結構及(ji)技(ji)術資料確(que)保高效率的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)。即使出現故(gu)障，也(ye)能(neng)(neng)根據(ju)設(she)(she)備(bei)(bei)模(mo)(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)報警模(mo)(mo)塊，迅速(su)找(zhao)到實(shi)際設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)損壞(huai)模(mo)(mo)塊，快速(su)維(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)或更換，確(que)保生(sheng)產(chan)線(xian)能(neng)(neng)及(ji)時(shi)(shi)恢(hui)復生(sheng)產(chan)。
在提高效率(lv)方面(mian)，在工業領域主要有兩種，一種是(shi)通過提高人(ren)員的(de)(de)技術素養(yang)，提高人(ren)員的(de)(de)維修操(cao)作效率(lv)，解決故(gu)障的(de)(de)能力，從而(er)縮短停產(chan)的(de)(de)時間，減少由于人(ren)員失(shi)誤造(zao)成的(de)(de)事故(gu)來降(jiang)低(di)成本，另一種是(shi)設(she)備(bei)的(de)(de)優化，通過優化設(she)備(bei)的(de)(de)性(xing)能參數，運動(dong)路徑，在延長設(she)備(bei)使(shi)用壽命的(de)(de)同時，使(shi)得設(she)備(bei)更加(jia)符合所生產(chan)產(chan)品的(de)(de)工藝(yi)條件(jian)，最大程度的(de)(de)提升產(chan)品品質。
工(gong)(gong)業數字(zi)孿(luan)生在人員(yuan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)素養提(ti)升方(fang)(fang)面主要(yao)有幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)構建3D可(ke)視化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)(zhi)識管(guan)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，隨時隨地的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)浸(jin)式(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)培訓(xun)，以(yi)及3維(wei)(wei)動(dong)畫(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)智能助(zhu)理(li)(li)(li)和(he)(he)遠程專家技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)指導。其中(zhong)3D可(ke)視化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知(zhi)(zhi)識管(guan)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，主要(yao)是對(dui)設(she)備(bei)和(he)(he)關鍵(jian)(jian)部(bu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)模(mo)(mo)型進(jin)行分層式(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)講(jiang)解，并以(yi)動(dong)畫(hua)，技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)報告(gao)，語音等多種媒體方(fang)(fang)式(shi)傳(chuan)達該(gai)部(bu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)方(fang)(fang)法，注意事(shi)項(xiang)，使得技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)能更(geng)直觀易懂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)了解所面對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)和(he)(he)關鍵(jian)(jian)模(mo)(mo)塊，并將自己(ji)每次維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)所總結的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經驗更(geng)新至系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)逐漸優化這個(ge)知(zhi)(zhi)識管(guan)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。在新員(yuan)工(gong)(gong)培訓(xun)時也可(ke)以(yi)通過這個(ge)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和(he)(he)數字(zi)孿(luan)生模(mo)(mo)型讓(rang)新員(yuan)工(gong)(gong)身臨其境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體驗各(ge)種設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)使用(yong)方(fang)(fang)法，能夠極大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮短新員(yuan)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)適應時間(jian)。而(er)在發生故(gu)障維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)過程中(zhong)，知(zhi)(zhi)識管(guan)理(li)(li)(li)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)伴隨將來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AR技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)能夠智能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)為技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)推送當前損(sun)壞部(bu)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)演示動(dong)畫(hua)，技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)人員(yuan)只需跟著(zhu)動(dong)畫(hua)一(yi)步步操作即可(ke)，如同打游戲(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新手(shou)引導，可(ke)以(yi)極大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮短維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)時間(jian)提(ti)高(gao)維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)(xiu)效率，同時避免由于經驗不足或遺忘導致出錯，造(zao)成不必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)失(shi)。而(er)在設(she)備(bei)性能優化方(fang)(fang)面，通過設(she)備(bei)實(shi)時數據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反饋，在工(gong)(gong)業數字(zi)孿(luan)生模(mo)(mo)型中(zhong)進(jin)行大(da)規模(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)仿(fang)真，利用(yong)AI不斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嘗試演練，可(ke)找(zhao)出最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)運(yun)作方(fang)(fang)案，應用(yong)到實(shi)際生產中(zhong)，提(ti)升設(she)備(bei)生產效率。
如何構建工業數字孿生
工業(ye)物聯網企(qi)(qi)業(ye)中(zhong)主要有(you)兩種(zhong)，一種(zhong)是(shi)為(wei)(wei)企(qi)(qi)業(ye)生(sheng)(sheng)產(chan)物聯網設備的(de)(de)設備廠商(shang)(shang)，另一種(zhong)運用設備生(sheng)(sheng)產(chan)產(chan)品(pin)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)(qi)業(ye)。在這(zhe)個兩種(zhong)廠商(shang)(shang)中(zhong)，設備廠商(shang)(shang)對(dui)自家生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)設備更(geng)為(wei)(wei)了解，從(cong)研發設計到最后組裝測試(shi)都有(you)完整(zheng)的(de)(de)技術儲備，而生(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)(qi)業(ye)則更(geng)為(wei)(wei)了解自家生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)產(chan)品(pin)，對(dui)設備了解并不(bu)太過(guo)深入，主要是(shi)對(dui)設備運用和維護(hu)方(fang)面的(de)(de)了解，但生(sheng)(sheng)產(chan)企(qi)(qi)業(ye)相比(bi)設備廠商(shang)(shang)所管理的(de)(de)設備更(geng)多(duo)且(qie)成體系(xi)，從(cong)整(zheng)個工廠角度管理不(bu)同廠商(shang)(shang)設備所組成的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)線(xian)。
在數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)系統(tong)構建(jian)方面，設(she)(she)備(bei)(bei)廠(chang)商可以做到(dao)更(geng)(geng)細(xi)分(fen)的(de)建(jian)模和(he)更(geng)(geng)細(xi)節的(de)設(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)數(shu)據管(guan)理(li)(li)，小到(dao)一個(ge)零件(jian)的(de)參數(shu)和(he)作(zuo)用(yong)，例(li)如通(tong)用(yong)電氣的(de)航空(kong)發動機的(de)數(shu)字化管(guan)理(li)(li)，通(tong)過對每個(ge)零件(jian)，每個(ge)模塊的(de)建(jian)模，傳感器(qi)方案(an)的(de)設(she)(she)計，實時數(shu)據監測，能(neng)(neng)更(geng)(geng)加精細(xi)化的(de)管(guan)理(li)(li)設(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)，預測故障的(de)發生(sheng)(sheng)。數(shu)字孿(luan)生(sheng)(sheng)系統(tong)的(de)建(jian)立，可讓物聯網(wang)設(she)(she)備(bei)(bei)廠(chang)商為(wei)使用(yong)設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)智(zhi)慧工廠(chang)制定更(geng)(geng)加精細(xi)化的(de)售(shou)后服務方案(an)，提前供給設(she)(she)備(bei)(bei)備(bei)(bei)件(jian)和(he)技術(shu)咨詢(xun)方案(an)，更(geng)(geng)好的(de)協(xie)助自身客戶保障設(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)。同時設(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)的(de)管(guan)理(li)(li)可控性(xing)不僅能(neng)(neng)讓客戶對設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)質量放心，還有益于之后的(de)升(sheng)級改造，建(jian)立長期合作(zuo)關系，并(bing)且在為(wei)客戶提供技術(shu)咨詢(xun)時，能(neng)(neng)更(geng)(geng)加準確的(de)找到(dao)問(wen)題點，迅速的(de)解決問(wen)題，而不是先做大量排(pai)查(cha)和(he)溝通(tong)后才確定問(wen)題范圍，能(neng)(neng)為(wei)客戶減少(shao)由于設(she)(she)備(bei)(bei)故障導致(zhi)的(de)大量停產時間。
對(dui)(dui)于生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)的(de)(de)智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)而言(yan)，數字(zi)孿生(sheng)系統的(de)(de)建(jian)立一般無法追(zhui)求設(she)(she)備廠(chang)(chang)商那樣對(dui)(dui)單個設(she)(she)備足夠精細的(de)(de)數據監控，智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)主要是(shi)對(dui)(dui)各種不同廠(chang)(chang)商設(she)(she)備所(suo)組(zu)成的(de)(de)生(sheng)產(chan)線或工(gong)廠(chang)(chang)的(de)(de)整(zheng)(zheng)體(ti)監測與管控，整(zheng)(zheng)體(ti)產(chan)線各單元設(she)(she)備性(xing)能的(de)(de)穩定是(shi)保(bao)(bao)障自(zi)身產(chan)品品質的(de)(de)基礎條件，智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)基于設(she)(she)備廠(chang)(chang)商的(de)(de)知(zhi)識經驗(yan)，保(bao)(bao)障整(zheng)(zheng)體(ti)設(she)(she)備的(de)(de)性(xing)能來服(fu)務所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)(de)自(zi)家產(chan)品。由(you)于設(she)(she)備廠(chang)(chang)商對(dui)(dui)自(zi)身核心(xin)技術的(de)(de)保(bao)(bao)密，智(zhi)慧(hui)(hui)工(gong)廠(chang)(chang)不太可能了解設(she)(she)備的(de)(de)所(suo)有(you)細節(jie)，更(geng)多的(de)(de)是(shi)基于設(she)(she)備廠(chang)(chang)商的(de)(de)技術支持(chi)和自(zi)身長期的(de)(de)經驗(yan)積累，對(dui)(dui)設(she)(she)備由(you)外到內的(de)(de)建(jian)設(she)(she)知(zhi)識體(ti)系。
智慧工廠(chang)在建設(she)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)系(xi)統時會更加(jia)注重(zhong)(zhong)整體(ti)產(chan)線或工廠(chang)的性能，對單個(ge)(ge)設(she)備更適(shi)宜(yi)于由外(wai)(wai)到內(nei)的模(mo)塊化(hua)監(jian)控(kong)，單個(ge)(ge)設(she)備的數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)建立其(qi)深入層度雖然不及設(she)備廠(chang)商，但基(ji)于生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)和維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)經驗(yan)可優先將易(yi)出故障的模(mo)塊做重(zhong)(zhong)點監(jian)控(kong)管理，由于整個(ge)(ge)工廠(chang)或產(chan)線的實(shi)時監(jian)控(kong)數(shu)據量和復雜度要(yao)遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)大于單個(ge)(ge)設(she)備，這種單個(ge)(ge)設(she)備由外(wai)(wai)到內(nei)，重(zhong)(zhong)點模(mo)塊化(hua)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)的建立與監(jian)控(kong)，將有益于工廠(chang)迅速(su)搭建起一個(ge)(ge)基(ji)本的數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)框(kuang)架，后續(xu)再根(gen)據生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)需求(qiu)和維(wei)(wei)修(xiu)(xiu)經驗(yan)不斷填充(chong)與優化(hua)，不斷打造更適(shi)合自身的工廠(chang)級數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)系(xi)統。
在(zai)建(jian)設數(shu)字孿生(sheng)系(xi)統時(shi)無論是生(sheng)產(chan)企業還是設備(bei)(bei)廠(chang)商在(zai)技(ji)術選型上都(dou)有對物(wu)聯網設備(bei)(bei)數(shu)據(ju)實時(shi)獲取和(he)數(shu)據(ju)可視化的需(xu)求(qiu)，數(shu)據(ju)獲取方(fang)面(mian)首(shou)先是設備(bei)(bei)廠(chang)商在(zai)設備(bei)(bei)研發時(shi)設計的數(shu)據(ju)監(jian)控(kong)(kong)方(fang)案(an)(an)，但這些監(jian)控(kong)(kong)方(fang)面(mian)并不(bu)能(neng)滿足不(bu)同類型生(sheng)產(chan)企業的監(jian)控(kong)(kong)需(xu)求(qiu)，后(hou)(hou)續根(gen)據(ju)實際生(sheng)產(chan)情況(kuang)，生(sheng)產(chan)企業再(zai)自(zi)行增加需(xu)求(qiu)模塊的傳感器數(shu)據(ju)獲取方(fang)案(an)(an)，或邀請設備(bei)(bei)廠(chang)商進(jin)行升級改造(zao)進(jin)行定制(zhi)，在(zai)保障設備(bei)(bei)性能(neng)數(shu)據(ju)實時(shi)監(jian)控(kong)(kong)傳輸后(hou)(hou)，后(hou)(hou)面(mian)便是將這些數(shu)據(ju)通過數(shu)字孿生(sheng)系(xi)統與構(gou)建(jian)的模型交互起(qi)來，便捷易(yi)懂的展示(shi)出來。
而如今在3D模型交互和實時渲染方面虛幻引擎比較強大，但其以客戶端形式存在，需要用戶先安裝客戶端才能查看，不夠便捷，不過隨著webRTC技術的推進，虛幻引擎也可以通過像素流的方式將3D內容發送到瀏覽器端查看，同時由于是視頻方式交互使得數據更加安全。還有一種是webGL那種基于游覽器展示3D交互模型的方式，可以實現隨時隨地查看，分享也足夠便捷，但其也有缺點，就是模型不夠精細，比較適合那些對模型精度要求不夠主要對數據流把控的用戶。目前這兩種C/S和B/S架構是市場上主流的兩種數字孿生構建方式，隨著英偉達omniverse的發展，既能將虛幻和blender等軟件工具協同起來做數字孿生場景，又為其提供了人工智能，實時仿(fang)真的(de)功(gong)能，把建模，渲染，人工智能優勢(shi)都結合了起來(lai)，將把數字孿生推向更高階(jie)的(de)發展，為產(chan)業(ye)元宇宙(zhou)的(de)到來(lai)提供了莫大的(de)幫助。
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