元宇宙，這個詞誕生的意義可(ke)能(neng)大于一切，大于任何對她的解讀。元宇宙(zhou)，無疑是(shi)顛覆式(shi)創新的集大成者，我(wo)很(hen)希(xi)望元宇宙(zhou)能(neng)夠遍地(di)開(kai)花，扎扎實實的在各行(xing)各業展現她的魅(mei)力。
工業+元宇宙
我們一起來看看全(quan)球知(zhi)名的飲料企業(ye)和造車企業(ye)的做法。百(bai)威(wei)(wei)英博(bo)是全(quan)球最大(da)的啤酒企業(ye)之一，共擁有(you)200多(duo)家啤酒廠(chang)，15萬員工(gong)。自(zi)1995年進入中國以來，百(bai)威(wei)(wei)英博(bo)已經在中國布局了(le)50多(duo)家工(gong)廠(chang)和5000多(duo)家渠道(dao)分銷(xiao)商(shang)。這家企業(ye)還是各種(zhong)新理念的積極實(shi)踐者，他們嘗鮮了(le)各種(zhong)新技術和新應(ying)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、機器學習、混合現實、低(di)代碼、精準定位(wei)…多種(zhong)技術的疊加，以及由這些(xie)技術和(he)系統的構建(jian)的組合應(ying)用，在交織領域開啟的全新想象力(li)和(he)創造(zao)力(li)。
在生產(chan)過程(cheng)中，百威英博(bo)為啤酒(jiu)廠和供(gong)應鏈創建了(le)一(yi)個完整的(de)數字孿生。這(zhe)(zhe)套數字模型可以(yi)實(shi)時(shi)同(tong)步的(de)反(fan)應物(wu)理(li)環(huan)境(jing)的(de)變化(hua)，映射(she)出各種天然成(cheng)分和釀(niang)造(zao)過程(cheng)之間的(de)復雜關系(xi)。釀(niang)酒(jiu)師(shi)們可以(yi)更為精準的(de)把(ba)握釀(niang)造(zao)過程(cheng)，并(bing)且及時(shi)調整工藝。來自一(yi)線的(de)操作(zuo)員也可以(yi)根據這(zhe)(zhe)套系(xi)統，實(shi)時(shi)了(le)解產(chan)品(pin)質(zhi)量和狀態參數，保證設備的(de)正常運行(xing)(xing)并(bing)進行(xing)(xing)預測性維護(hu)。
在(zai)操(cao)作(zuo)中，百(bai)威英(ying)(ying)博(bo)利(li)用(yong)深度學習(xi)，幫助包裝流水線的(de)(de)工(gong)程師，檢測(ce)和修(xiu)復(fu)在(zai)生(sheng)產過程中的(de)(de)各種瓶頸(jing)問題(ti)。維修(xiu)過程中，百(bai)威英(ying)(ying)博(bo)在(zai)數(shu)(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)基(ji)礎上，疊(die)加了(le)混合(he)現實應用(yong)，鼓勵各種遠程協作(zuo)。員工(gong)在(zai)任何位置啟(qi)用(yong)共享(xiang)體驗，促進了(le)跨(kua)區域的(de)(de)有效(xiao)知識(shi)共享(xiang)。每個百(bai)威英(ying)(ying)博(bo)的(de)(de)員工(gong)都可以(yi)使用(yong)低代(dai)碼方案，擴展系統中的(de)(de)數(shu)(shu)據，跟蹤產品的(de)(de)生(sheng)產歷史以(yi)及預測(ce)未來狀態。
在(zai)運輸(shu)過程中，百(bai)威(wei)英(ying)博通(tong)過位置追(zhui)蹤和(he)實(shi)時定位，減少供(gong)應鏈的碳排放。在(zai)零售端，百(bai)威(wei)英(ying)博通(tong)過在(zai)線服務，為雜貨店提(ti)供(gong)定制化推薦。個性化產(chan)品的點(dian)擊率提(ti)升近100%，訂(ding)單轉化率也提(ti)高了67%。元宇宙(zhou)，讓整個世界變成了百(bai)威(wei)英(ying)博的創意(yi)畫布(bu)。
2022年初，韓(han)國汽(qi)車(che)制(zhi)造(zao)企業(ye)現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)宣布與Unity簽署(shu)合作備(bei)忘錄，雙(shuang)方將(jiang)共同構建(jian)元(yuan)宇宙(zhou)數字虛擬(ni)工(gong)廠，并構建(jian)全新元(yuan)宇宙(zhou)發展(zhan)路線圖(tu)和平(ping)臺。Unity提供跨平(ping)臺的(de)2D和3D游戲(xi)引擎，知名的(de)游戲(xi)包括(kuo)《王者榮耀》《爐(lu)石傳說》《神廟逃亡》等。利(li)用(yong)生產創(chuang)新，現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)希望(wang)未來可以轉型(xing)成為一(yi)家智能汽(qi)車(che)解決方案提供商。雙(shuang)方將(jiang)共同設計元(yuan)宇宙(zhou)工(gong)廠Meta-Factory，如(ru)果一(yi)切順利(li)，現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)將(jiang)成為全球(qiu)第一(yi)家將(jiang)元(yuan)宇宙(zhou)工(gong)廠概念引入汽(qi)車(che)制(zhi)造(zao)行(xing)業(ye)的(de)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。比如工業互聯網企業(ye)PTC，在(zai)最(zui)近(jin)的資(zi)料和演(yan)講中，正在(zai)使(shi)用“產業(ye)元(yuan)宇(yu)宙”來替換過(guo)去的常用術(shu)語(yu)，比(bi)如AR、VR或(huo)數字孿生。PTC公司總(zong)裁兼首席(xi)執行官Jim Heppelmann在(zai)2021年(nian)11月的演(yan)講中提到(dao)：“最(zui)近(jin)你可能聽(ting)到(dao)很多(duo)關于元(yuan)宇(yu)宙的聲音，我猜你可能希(xi)望看(kan)到(dao)產業(ye)元(yuan)宇(yu)宙的現場演(yan)示(shi)。我們將(jiang)展示(shi)五(wu)種Vuforia Spatial Toolbox技術(shu)…”是否(fou)要跟進元(yuan)宇(yu)宙熱潮？對于這個(ge)問題，越(yue)來越(yue)多(duo)的企業(ye)給出了自己的解答(da)。
提到工業(ye)領域的(de)元宇宙應用(yong)，關(guan)鍵一(yi)步(bu)是(shi)(shi)將(jiang)模(mo)(mo)型實(shi)體的(de)結構化(hua)數(shu)(shu)據生成物理(li)模(mo)(mo)型數(shu)(shu)據，這樣三維模(mo)(mo)型與設備的(de)數(shu)(shu)據就(jiu)形(xing)成了一(yi)一(yi)對(dui)應的(de)一(yi)張映射關(guan)系表，諸如XML、JSON等標準格式化(hua)數(shu)(shu)據結構以被工業(ye)軟件(jian)領域充分利用(yong)。這時可以通過軟件(jian)編程的(de)方(fang)式控制數(shu)(shu)據表中的(de)字(zi)(zi)面信息變量(liang)進行如機器(qi)人關(guan)節的(de)姿態調(diao)整(zheng)，電(dian)機轉速(su)的(de)調(diao)整(zheng)等。目(mu)前很多(duo)國(guo)內外工廠，則是(shi)(shi)利用(yong)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)車間看板實(shi)現該功能，更(geng)多(duo)的(de)是(shi)(shi)展示、監控為主。
說到這里(li)或許還是少(shao)了一(yi)些元(yuan)宇宙的(de)味道(dao)，當然工業領(ling)域也是可以讓制造升級，比如嵌入專(zhuan)家系(xi)(xi)統的(de)AR系(xi)(xi)統，可以指導現(xian)場(chang)操作工人進行設備的(de)養(yang)護、維修等(deng)工作，也可以利用5G的(de)遠程(cheng)通信技術(shu)實現(xian)遠程(cheng)的(de)技術(shu)支持(chi)，比如現(xian)場(chang)產(chan)線的(de)聯(lian)機(ji)調試、組裝等(deng)工作，大大節(jie)約了時間(jian)、和專(zhuan)家成(cheng)本(ben)。
而在工(gong)業(ye)元宇(yu)宙中工(gong)業(ye)數字(zi)孿生作(zuo)為其關鍵技術之一，也是工(gong)業(ye)領域最先接觸(chu)并嘗試應用的一種技術，對工(gong)業(ye)企業(ye)降本(ben)增(zeng)效(xiao)，以及后續工(gong)業(ye)元宇(yu)宙的構建都起到至關重要的作(zuo)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)備(bei)價格高(gao)(gao)昂(ang)，技術復雜(za)，維護(hu)(hu)成本(ben)較高(gao)(gao)，技術人(ren)員的(de)(de)(de)整體技術素養要求(qiu)高(gao)(gao)。在人(ren)員培訓，設(she)(she)備(bei)維護(hu)(hu)，品(pin)(pin)質保(bao)障方(fang)(fang)面成本(ben)較高(gao)(gao)。而且隨(sui)著設(she)(she)備(bei)使(shi)用年限的(de)(de)(de)增加，設(she)(she)備(bei)損耗(hao)加劇，時(shi)常(chang)會(hui)有(you)突發性的(de)(de)(de)設(she)(she)備(bei)宕機或引發不易發覺的(de)(de)(de)品(pin)(pin)質問題為(wei)企業帶來較大的(de)(de)(de)損失(shi)。人(ren)員對高(gao)(gao)精尖設(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)不熟(shu)練維護(hu)(hu)效率低，不易發現的(de)(de)(de)隱患(huan)問題時(shi)常(chang)導致較大損失(shi)。現如今大多數(shu)(shu)(shu)工(gong)業企業主(zhu)要運用精益管理(li)生產(chan)方(fang)(fang)法，在數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)探索尤其數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)管理(li)方(fang)(fang)面相(xiang)對薄弱，而元宇宙的(de)(de)(de)發展帶動(dong)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生AR等新興(xing)技術的(de)(de)(de)成熟(shu)及應(ying)用，為(wei)工(gong)業物聯網企業帶去了新的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)管理(li)模式(shi)。
工業數字孿生的作用
在(zai)降(jiang)低成(cheng)本方面(mian)(mian)尤其針對智慧工(gong)廠，智能(neng)設(she)備(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)保(bao)養(yang)是(shi)最主要的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本，尤其設(she)備(bei)(bei)突(tu)發故(gu)障(zhang)使(shi)得產線長(chang)時(shi)間停產會導(dao)致企業重大(da)(da)損(sun)(sun)失(shi)，而設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)也是(shi)較大(da)(da)一部分(fen)成(cheng)本。故(gu)而智慧工(gong)廠大(da)(da)都在(zai)推動預(yu)(yu)防(fang)性(xing)(xing)維(wei)(wei)(wei)(wei)護，旨(zhi)在(zai)通(tong)過過程監控(kong)的(de)(de)(de)(de)加強，設(she)備(bei)(bei)參(can)數(shu)的(de)(de)(de)(de)實(shi)時(shi)監控(kong)與趨勢預(yu)(yu)測(ce)來達(da)到(dao)預(yu)(yu)防(fang)性(xing)(xing)設(she)備(bei)(bei)維(wei)(wei)(wei)(wei)護，減少(shao)突(tu)發性(xing)(xing)宕機(ji)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)失(shi)，同(tong)時(shi)有計劃(hua)的(de)(de)(de)(de)提前維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)保(bao)養(yang)，可(ke)以(yi)提前統一采購備(bei)(bei)件，人(ren)員(yuan)做好充分(fen)技(ji)術儲備(bei)(bei)，在(zai)人(ren)力(li)物力(li)上也能(neng)降(jiang)低很大(da)(da)成(cheng)本。工(gong)業數(shu)字孿生(sheng)在(zai)預(yu)(yu)防(fang)性(xing)(xing)維(wei)(wei)(wei)(wei)護中所發揮的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)主要是(shi)，將整(zheng)體設(she)備(bei)(bei)及(ji)(ji)設(she)備(bei)(bei)所組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)各(ge)個關鍵部件都以(yi)3D模(mo)(mo)型可(ke)視化的(de)(de)(de)(de)方式更(geng)直觀的(de)(de)(de)(de)展現(xian)在(zai)用(yong)(yong)戶面(mian)(mian)前，通(tong)過將設(she)備(bei)(bei)實(shi)時(shi)數(shu)據與模(mo)(mo)型聯通(tong)，3D模(mo)(mo)型實(shi)時(shi)仿真可(ke)以(yi)提前暴(bao)露(lu)設(she)備(bei)(bei)隱患。在(zai)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)計劃(hua)階段，技(ji)術人(ren)員(yuan)也可(ke)以(yi)查看設(she)備(bei)(bei)模(mo)(mo)型中各(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)耗程度(du)來制(zhi)定維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)計劃(hua)的(de)(de)(de)(de)優(you)先級(ji)，并且(qie)提前查看需維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體結構(gou)及(ji)(ji)技(ji)術資料確保(bao)高效率的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)。即使(shi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，也能(neng)根據設(she)備(bei)(bei)模(mo)(mo)型的(de)(de)(de)(de)報(bao)警模(mo)(mo)塊(kuai)，迅速找(zhao)到(dao)實(shi)際設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)壞模(mo)(mo)塊(kuai)，快速維(wei)(wei)(wei)(wei)修(xiu)(xiu)或更(geng)換，確保(bao)生(sheng)產線能(neng)及(ji)(ji)時(shi)恢(hui)復生(sheng)產。
在提(ti)高效率(lv)(lv)方(fang)面，在工(gong)業領域主(zhu)要有兩種(zhong)(zhong)，一種(zhong)(zhong)是(shi)通(tong)過(guo)提(ti)高人(ren)員的(de)技術素(su)養，提(ti)高人(ren)員的(de)維修操作效率(lv)(lv)，解決故障(zhang)的(de)能(neng)力，從而縮(suo)短停產的(de)時間，減少(shao)由于人(ren)員失誤造成(cheng)的(de)事故來降低成(cheng)本，另(ling)一種(zhong)(zhong)是(shi)設(she)備(bei)的(de)優化，通(tong)過(guo)優化設(she)備(bei)的(de)性能(neng)參數，運動(dong)路(lu)徑，在延長設(she)備(bei)使用壽命(ming)的(de)同時，使得設(she)備(bei)更加符合所生產產品的(de)工(gong)藝(yi)條件，最大程度的(de)提(ti)升產品品質。
工業數字(zi)孿生(sheng)在(zai)(zai)人員(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)素養提升方(fang)面主要有幫助用(yong)戶構建3D可(ke)(ke)(ke)視化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識(shi)(shi)管(guan)理(li)系(xi)統(tong)，隨時隨地的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)浸式技(ji)(ji)術(shu)培訓(xun)(xun)，以及3維(wei)(wei)動畫(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)(neng)助理(li)和(he)遠程專家技(ji)(ji)術(shu)指導(dao)。其中3D可(ke)(ke)(ke)視化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)知識(shi)(shi)管(guan)理(li)系(xi)統(tong)，主要是對設(she)(she)備和(he)關(guan)鍵部件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)模(mo)型進行(xing)(xing)分層式技(ji)(ji)術(shu)講解，并以動畫(hua)(hua)，技(ji)(ji)術(shu)報告，語(yu)音等(deng)多種媒體方(fang)式傳達該部件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)，維(wei)(wei)修(xiu)方(fang)法，注意(yi)事項，使得技(ji)(ji)術(shu)人員(yuan)(yuan)(yuan)能(neng)(neng)更(geng)直觀易懂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)了解所面對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備和(he)關(guan)鍵模(mo)塊，并將自(zi)己每次維(wei)(wei)修(xiu)所總結(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)經驗(yan)更(geng)新(xin)至系(xi)統(tong)中逐漸優(you)化(hua)這(zhe)個知識(shi)(shi)管(guan)理(li)系(xi)統(tong)。在(zai)(zai)新(xin)員(yuan)(yuan)(yuan)工培訓(xun)(xun)時也(ye)可(ke)(ke)(ke)以通過(guo)這(zhe)個系(xi)統(tong)和(he)數字(zi)孿生(sheng)模(mo)型讓(rang)新(xin)員(yuan)(yuan)(yuan)工身臨其境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體驗(yan)各種設(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)修(xiu)使用(yong)方(fang)法，能(neng)(neng)夠(gou)極(ji)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮(suo)短(duan)新(xin)員(yuan)(yuan)(yuan)工的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)適應時間。而在(zai)(zai)發生(sheng)故(gu)障維(wei)(wei)修(xiu)過(guo)程中，知識(shi)(shi)管(guan)理(li)系(xi)統(tong)伴隨將來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AR技(ji)(ji)術(shu)能(neng)(neng)夠(gou)智能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)為技(ji)(ji)術(shu)人員(yuan)(yuan)(yuan)推送當前損壞(huai)部件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)維(wei)(wei)修(xiu)演(yan)示動畫(hua)(hua)，技(ji)(ji)術(shu)人員(yuan)(yuan)(yuan)只(zhi)需跟著動畫(hua)(hua)一步(bu)步(bu)操作(zuo)(zuo)即可(ke)(ke)(ke)，如同打游戲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)手引(yin)導(dao)，可(ke)(ke)(ke)以極(ji)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)縮(suo)短(duan)維(wei)(wei)修(xiu)時間提高維(wei)(wei)修(xiu)效(xiao)率，同時避(bi)免由于經驗(yan)不足或遺忘(wang)導(dao)致出錯，造成不必(bi)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)損失。而在(zai)(zai)設(she)(she)備性能(neng)(neng)優(you)化(hua)方(fang)面，通過(guo)設(she)(she)備實(shi)時數據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反饋，在(zai)(zai)工業數字(zi)孿生(sheng)模(mo)型中進行(xing)(xing)大(da)規模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)仿真，利用(yong)AI不斷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)嘗試(shi)演(yan)練，可(ke)(ke)(ke)找(zhao)出最佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備運作(zuo)(zuo)方(fang)案，應用(yong)到實(shi)際生(sheng)產(chan)中，提升設(she)(she)備生(sheng)產(chan)效(xiao)率。
如何構建工業數字孿生
工(gong)業(ye)(ye)物聯網企業(ye)(ye)中主要有兩(liang)種(zhong)(zhong)，一(yi)種(zhong)(zhong)是為(wei)企業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)物聯網設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)(shang)，另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)運(yun)用設(she)備(bei)(bei)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)(ye)。在這個兩(liang)種(zhong)(zhong)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)(shang)中，設(she)備(bei)(bei)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)(shang)對自家(jia)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)更(geng)為(wei)了解(jie)，從研發設(she)計(ji)到(dao)最后組(zu)裝測試都有完(wan)整的(de)(de)(de)技術(shu)儲備(bei)(bei)，而生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)(ye)則更(geng)為(wei)了解(jie)自家(jia)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)品，對設(she)備(bei)(bei)了解(jie)并不(bu)太過深入，主要是對設(she)備(bei)(bei)運(yun)用和維(wei)護方面的(de)(de)(de)了解(jie)，但生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企業(ye)(ye)相(xiang)比(bi)設(she)備(bei)(bei)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)(shang)所(suo)管(guan)理(li)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)(bei)更(geng)多且成(cheng)體系，從整個工(gong)廠(chang)(chang)角度(du)管(guan)理(li)不(bu)同廠(chang)(chang)商(shang)(shang)(shang)設(she)備(bei)(bei)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)線。
在數(shu)字孿生系(xi)統構建(jian)方(fang)面(mian)，設(she)(she)(she)備(bei)(bei)廠(chang)商可以做(zuo)到更(geng)(geng)細分的(de)(de)(de)建(jian)模和(he)更(geng)(geng)細節的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)(neng)數(shu)據(ju)管(guan)(guan)(guan)理，小到一個零件的(de)(de)(de)參數(shu)和(he)作用，例如通用電氣的(de)(de)(de)航空發(fa)動機的(de)(de)(de)數(shu)字化(hua)管(guan)(guan)(guan)理，通過(guo)對每個零件，每個模塊的(de)(de)(de)建(jian)模，傳感器方(fang)案的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)計，實時(shi)數(shu)據(ju)監測(ce)，能(neng)(neng)(neng)更(geng)(geng)加精(jing)細化(hua)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理設(she)(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，預測(ce)故(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)發(fa)生。數(shu)字孿生系(xi)統的(de)(de)(de)建(jian)立(li)，可讓(rang)物聯網設(she)(she)(she)備(bei)(bei)廠(chang)商為(wei)(wei)使用設(she)(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)智慧工(gong)廠(chang)制定更(geng)(geng)加精(jing)細化(hua)的(de)(de)(de)售后服務方(fang)案，提(ti)(ti)前供給設(she)(she)(she)備(bei)(bei)備(bei)(bei)件和(he)技(ji)(ji)術咨(zi)詢方(fang)案，更(geng)(geng)好(hao)的(de)(de)(de)協助自身客(ke)戶保(bao)障(zhang)(zhang)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。同(tong)時(shi)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)管(guan)(guan)(guan)理可控性(xing)不(bu)僅能(neng)(neng)(neng)讓(rang)客(ke)戶對設(she)(she)(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)放心，還有益于之后的(de)(de)(de)升級改造，建(jian)立(li)長期合作關系(xi)，并且在為(wei)(wei)客(ke)戶提(ti)(ti)供技(ji)(ji)術咨(zi)詢時(shi)，能(neng)(neng)(neng)更(geng)(geng)加準確的(de)(de)(de)找到問(wen)題點，迅速(su)的(de)(de)(de)解決問(wen)題，而不(bu)是先做(zuo)大量(liang)排查和(he)溝通后才確定問(wen)題范圍(wei)，能(neng)(neng)(neng)為(wei)(wei)客(ke)戶減少由于設(she)(she)(she)備(bei)(bei)故(gu)障(zhang)(zhang)導致(zhi)的(de)(de)(de)大量(liang)停產時(shi)間。
對(dui)于(yu)生(sheng)(sheng)產(chan)企業的(de)智慧工廠(chang)(chang)而言，數字孿生(sheng)(sheng)系統的(de)建立一般無(wu)法追(zhui)求設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)廠(chang)(chang)商(shang)那(nei)樣對(dui)單個設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)足夠精(jing)細(xi)的(de)數據監控，智慧工廠(chang)(chang)主要是(shi)(shi)對(dui)各種不同廠(chang)(chang)商(shang)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)所組成的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)線或工廠(chang)(chang)的(de)整體(ti)監測與管控，整體(ti)產(chan)線各單元設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)性能(neng)(neng)的(de)穩定是(shi)(shi)保障自(zi)(zi)身產(chan)品(pin)(pin)品(pin)(pin)質(zhi)的(de)基(ji)礎條件，智慧工廠(chang)(chang)基(ji)于(yu)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)廠(chang)(chang)商(shang)的(de)知識(shi)經驗，保障整體(ti)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)的(de)性能(neng)(neng)來服務所生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)自(zi)(zi)家產(chan)品(pin)(pin)。由于(yu)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)廠(chang)(chang)商(shang)對(dui)自(zi)(zi)身核心(xin)技術的(de)保密(mi)，智慧工廠(chang)(chang)不太可(ke)能(neng)(neng)了(le)解設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)的(de)所有(you)細(xi)節，更多的(de)是(shi)(shi)基(ji)于(yu)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)廠(chang)(chang)商(shang)的(de)技術支持(chi)和自(zi)(zi)身長期的(de)經驗積累，對(dui)設(she)(she)(she)(she)(she)備(bei)由外到(dao)內的(de)建設(she)(she)(she)(she)(she)知識(shi)體(ti)系。
智(zhi)慧工(gong)(gong)廠(chang)(chang)在建設(she)(she)數(shu)字孿(luan)生系統時會(hui)更加注重(zhong)整(zheng)體(ti)(ti)產(chan)(chan)線(xian)或工(gong)(gong)廠(chang)(chang)的性能，對單個(ge)設(she)(she)備(bei)更適宜于由(you)(you)外(wai)到內的模(mo)塊化監控(kong)，單個(ge)設(she)(she)備(bei)的數(shu)字孿(luan)生體(ti)(ti)建立其深(shen)入層(ceng)度雖然不(bu)(bu)及(ji)設(she)(she)備(bei)廠(chang)(chang)商，但(dan)基(ji)于生產(chan)(chan)和維修經驗可優先(xian)將易出(chu)故(gu)障的模(mo)塊做重(zhong)點監控(kong)管(guan)理(li)，由(you)(you)于整(zheng)個(ge)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)或產(chan)(chan)線(xian)的實時監控(kong)數(shu)據量和復雜度要遠遠大于單個(ge)設(she)(she)備(bei)，這種單個(ge)設(she)(she)備(bei)由(you)(you)外(wai)到內，重(zhong)點模(mo)塊化孿(luan)生體(ti)(ti)的建立與監控(kong)，將有益于工(gong)(gong)廠(chang)(chang)迅(xun)速搭建起一個(ge)基(ji)本(ben)的數(shu)字孿(luan)生框架，后續再根據生產(chan)(chan)需求和維修經驗不(bu)(bu)斷填充與優化，不(bu)(bu)斷打造更適合自身的工(gong)(gong)廠(chang)(chang)級(ji)數(shu)字孿(luan)生系統。
在建(jian)設(she)(she)數(shu)字(zi)孿生(sheng)系統時無論是生(sheng)產企(qi)業還是設(she)(she)備廠商(shang)在技術選型上都有(you)對物聯網設(she)(she)備數(shu)據(ju)(ju)(ju)實時獲(huo)(huo)取和數(shu)據(ju)(ju)(ju)可視化的(de)需求，數(shu)據(ju)(ju)(ju)獲(huo)(huo)取方(fang)(fang)(fang)面首先是設(she)(she)備廠商(shang)在設(she)(she)備研發(fa)時設(she)(she)計的(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)監(jian)(jian)控方(fang)(fang)(fang)案(an)，但這些監(jian)(jian)控方(fang)(fang)(fang)面并不能滿(man)足不同(tong)類(lei)型生(sheng)產企(qi)業的(de)監(jian)(jian)控需求，后(hou)續(xu)根(gen)據(ju)(ju)(ju)實際(ji)生(sheng)產情況，生(sheng)產企(qi)業再自行(xing)增加需求模(mo)塊(kuai)的(de)傳感器數(shu)據(ju)(ju)(ju)獲(huo)(huo)取方(fang)(fang)(fang)案(an)，或(huo)邀請設(she)(she)備廠商(shang)進行(xing)升級改造進行(xing)定制，在保障設(she)(she)備性能數(shu)據(ju)(ju)(ju)實時監(jian)(jian)控傳輸后(hou)，后(hou)面便是將這些數(shu)據(ju)(ju)(ju)通過數(shu)字(zi)孿生(sheng)系統與構建(jian)的(de)模(mo)型交(jiao)互起來，便捷易懂(dong)的(de)展示出來。
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(zhen)的(de)(de)功能，把(ba)(ba)建模，渲染，人工(gong)智能優勢都(dou)結合了起來(lai)，將把(ba)(ba)數字孿生推向更高階的(de)(de)發(fa)展，為(wei)產業元宇(yu)宙的(de)(de)到(dao)來(lai)提供了莫(mo)大的(de)(de)幫助(zhu)。
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