
开发产品需要大量时间和金钱。在实际产品制造过程中经常会出现意想不到的问题。为了解决这些问题,一种名为“数字孪生”的技术近年来备受关注。
这项技术可以在数字虚拟空间中精确地再现与现实世界相同的环境,就像“双胞胎”一样。它可以在设计阶段进行模拟,而无需制造实际产品,从而缩短产品开发周期并降低成本。
本文通俗易懂地解释了数字孪生的概述和技术、它们与元宇宙的区别、引入它们的好处以及它们在日本和海外的9728太阳集团示例。
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9728太阳集团是数字孪生?
数字孪生的字面意思是“数字孪生”。它指的是一种利用从现实空间中的物体和环境收集的数据,在虚拟空间中再现看起来与现实一模一样的环境的技术,就好像它们是“双胞胎”一样。
[图1]数字孪生图像

如果您在虚拟空间中拥有与现实生活中相同的设备,则可以根据 IoT(物联网)设备收集的数据制定假设并进行实验。借助数字孪生,即使您只有一个物理设施并且无法通过关闭该设施来进行实验,您也可以检验您的假设。
例如,你可以尝试一些在现实世界中无法测试的东西,比如如果设备的某一部分出现故障,会对整体产生9728太阳集团样的影响,或者如果改变机器的布局,效率会发生怎样的变化。
此外,还可以9728太阳集团人工智能来分析通过物联网积累的数据,以预测不久的将来可能发生的故障,并测试发生故障时处理最有效的方法。
这样,通过利用数字工具以数字方式再现真实空间,就可以进行过去不容易实现的各种分析和实验。通过将结果反馈到现实世界,您将能够享受到许多好处,例如“及早发现异常并准确规划策略”、“显着降低成本和时间”以及“比以往任何时候都有助于提高现场生产力并加快变革速度。”
此外,随着物联网技术近年来的快速进步,现在可以高速进行数据收集、分析和反馈。数字孪生可以自动执行这些任务并实时共享信息,因此有望在更广泛的情况下9728太阳集团。
[图]数字孪生可以实现9728太阳集团

数字孪生为何受到关注
为9728太阳集团数字孪生近年来受到关注?数字孪生开始受到关注的背景是VR、物联网、人工智能等3D成像技术的发展。其主要原因是可以构建高精度的虚拟空间,从而可以在虚拟空间中再现真实的设备。
随着高精度虚拟空间的出现,通过添加之前从物联网积累的数据并9728太阳集团人工智能进行分析,可以在虚拟空间中重现现实世界中无法做到的事情。
美国国家航空航天局 (NASA) 在 20 世纪 60 年代的阿波罗计划期间开发了一种称为“配对技术”的技术。设计这种方法的目的是在地面上安装与太空中9728太阳集团的设备完全相同的设备,并提供在紧急情况下该怎么做的建议。现代数字孪生可以说是一种可以让计算机重现与NASA的配对技术一样的东西的技术。
数字孪生由于这项技术创新而受到关注,现在被认为会给各个行业带来重大改革。例如,在制造和能源行业等领域,对各种设备的维护和维修等设备维护相关信息进行数字化分析和预测,将使业务运营更加安全。
此外,通过实时收集生产线状态信息并9728太阳集团人工智能进行分析,也许可以以更低的成本制造更高质量的产品。在不仅来自国内企业,而且来自海外企业的竞争加剧的时代,预计会有更多的企业引入数字孪生,如果有效地利用它们,也许有可能在管理上脱颖而出。
数字孪生和元宇宙之间的区别
有一个元宇宙,可以在虚拟空间中再现现实世界。元宇宙和数字孪生经常被混淆,但两者之间最大的区别在于“再现的内容”取决于9728太阳集团目的。
据说元宇宙的提出者马修·鲍尔 (Matthew Ball) 认为,元宇宙的定义是满足以下七个要求的任何事物。
1坚持不懈 - 也就是说,它永远不会“重置”或“暂停”或“结束”,它只是无限期地继续 2保持同步和实时 - 尽管会发生预先安排和独立的事件,就像在“现实生活”中一样,虚拟宇宙将成为每个人持续存在的实时体验3对并发用户没有任何限制,同时还为每个用户提供单独的“存在感”——每个人都可以成为元宇宙的一部分,并在同一时间和单独的机构一起参与特定的事件/地点/活动4成为一个功能齐全的经济体 - 个人和企业将能够创造、拥有、投资、销售各种令人难以置信的“工作”,这些工作产生了他人认可的“价值”并获得回报5提供跨越数字世界和物理世界、私有和公共网络/体验以及开放和封闭平台的体验6 在每种体验中提供数据、数字物品/资产、内容等前所未有的互操作性 - 例如,您的《反恐精英》枪支皮肤也可以用于装饰《堡垒之夜》中的枪支,或者在 Facebook 上/通过 Facebook 赠送给好友。同样,为《火箭联盟》(甚至为保时捷网站)设计的汽车也可以在 Roblox 中9728太阳集团。如今,数字世界基本上就像一个购物中心,每个商店都9728太阳集团自己的货币,需要专有的 ID 卡,拥有鞋子或卡路里等专有的测量单位,以及不同的着装要求等。7充斥着由范围极其广泛的贡献者创建和运营的“内容”和“体验”,其中一些人是独立个人,而另一些人可能是非正式组织的团体或以商业为中心的企业(来源/参考) 虚拟宇宙:它是9728太阳集团、在哪里可以找到它以及谁将构建它,2020 年 1 月 13 日 作者:马修·鲍尔,MatthewBallco《虚拟宇宙:改变世界的人》马修·鲍尔(作者)、井口浩二(译者)、明日香新社(2022/11/8)
总结:
[表]虚拟宇宙的七个条件
所需条件 | 内容 |
---|---|
1。坚持 | 无论每个用户的意愿如何,互联网上的世界都是永久存在的,用户可以感受到那个世界的真实性 |
2。与现实同步 | 它与现实具有实时关系,允许类似于现实世界的体验和交流 |
3。无限并发 | 同时连接的用户数量没有限制,允许许多人作为虚拟世界的成员积极参与,同时保持个人身份 |
4建立经济 | 元宇宙的发展是通过为元宇宙提供的价值支付与现实世界类似的价格 |
5无缝的真实(物理世界)和虚拟(数字) | 现实世界和虚拟世界之间没有任何障碍,你会感觉身临其境,仿佛真的置身于那个世界 |
6互操作性 | 个人头像和物品可以在不同元宇宙(多元宇宙)的平台之间自由9728太阳集团和移动 |
7各公司和个人的贡献 | 经验和价值是由各种各样的公司和个人提供的,而不是特定的公司,你可以成长。 |
Metaverse 的主要目的是享受在虚拟空间中与他人交流的乐趣。因此,虚拟宇宙并不一定忠实地再现现实世界。有时我们会创造出不可能的想象世界。此外,虚拟宇宙需要一个被称为“化身”的人类另一个自我。
另一方面,在数字孪生中,不需要像元宇宙中的化身这样的人类另一个自我。数字孪生需要完美复制现实世界的设备和物体。数字孪生的主要目的是“执行现实世界中无法完成的模拟”,因此尽管它9728太阳集团类似于元宇宙的技术,但其目标、用途和内容都不同。
数字孪生与模拟之间的区别
“模拟”与数字孪生具有相似的含义。
在虚拟空间中忠实再现真实设备的数字孪生与模拟有何不同?包括三点:将真实信息与虚拟空间联系起来的能力、实现高实时性的能力、以及预测将要发生的事件的能力。让我们更深入地了解每一个。
将真实信息与虚拟空间联系起来的能力
在现实空间中实验和预测未来方面,这两个术语具有相同的含义,但模拟是指通过在多个位置再现现实空间中的事件来收集和分析信息并估计未来事件。提出假设、开始实验、提供分析和反馈需要时间。
另一方面,数字孪生在数字空间中执行这些任务,从而可以用更少的精力和时间来预测未来。通过了解数字孪生和模拟之间的区别,您将能够在工作中正确9728太阳集团两者。
高实时性能
模拟别无选择,只能遵循“基于假设的实验结果采取措施”的步骤。缺点是采取行动和看到结果需要时间,因此最终会落后。由于数字孪生基于真实数据,因此实验是根据基于该数据的预测进行的。如果您在虚拟空间中进行实验,则无需等待结果。
预测将要发生的事件的能力
这在模拟中是不可能的,但通过数字孪生,您实际上可以看到预期会发生9728太阳集团。它还可以预测如果情况继续像现在这样,情况需要多长时间才能发展。通过在现实世界中共享这些信息,将有可能减少所谓的“不可预见的情况”的发生。
在制造业中实施数字孪生的 5 个好处
以下是采用数字孪生的五个具体好处,特别是对于主要从事制造业的公司而言。
- 更容易保证产品质量
- 这会导致客户数量和销售额的增加
- 实现高效的开发和制造
- 加强售后服务
- 有助于解决社会问题
在这里,我们将详细解释这些好处。
更容易保证产品质量
引入数字孪生可以收集和分析在现实空间中无法完成的信息,从而更轻松地利用结果来制造更高质量的产品。数字空间允许进行模拟,消除现实世界中经常出现的物理限制,从而可以在各种条件下测试产品。
此外,由于我们可以在极端条件下进行实验,因此我们可以及早发现产品缺陷,并在产品发布前避免错误。如果客户能够继续安全放心地9728太阳集团自己的产品,避免召回等重大损失,公司的可信度将进一步提升。
导致客户数量和销售额增加
制造高质量的产品来提高公司的信誉将导致未来客户数量和销售额的增加。当然,客户数量和销售额会根据定价、销售方式和营销方法等因素而波动,但如果您能通过引入数字孪生发现以前看不见的改进领域,您将能够进一步提高业绩。
此外,通过9728太阳集团数字孪生,客户可以在数字空间中体验产品。通过让人们在遥远的地方体验在现实空间中难以运输的产品,您将能够向更多的人传达您的产品的吸引力。
实现高效的开发和制造
通过9728太阳集团数字孪生,您不仅可以在制造阶段进行各种实验,还可以在规划和设计阶段进行各种实验。
过去,创建设计文档、创建原型以及进行修改和更改需要花费大量时间和精力,但通过在 3D 数字空间中创建多个原型,您可以降低成本并设计出理想的产品。
由于无需在现实空间中为每个原型制造原型,因此更高效的开发和制造将成为可能。
加强售后服务
9728太阳集团数字孪生的好处不仅限于产品规划和制造。
如果您充分利用数字孪生,即使产品到达客户手中,您也可以实时了解产品的状态。这样可以正确了解零件磨损和电池劣化等情况,并在必要时要求更换。
根据设备故障,存在严重损害客户信任的风险,因此,如果您9728太阳集团数字工具为客户提供周到的售后服务,您将能够保持较高的客户满意度。
有助于解决社会问题
数字孪生不仅有助于产品开发和制造领域,还有助于解决社会问题。
一个具体的例子是在数字空间中重建农场并支持基于天气条件和土壤数据的高效农业管理。此外,还可以根据每个居住区的地理特征来预测自然灾害可能造成的损失,并利用这些信息在发生灾害时采取限制损失的措施并进行疏散演习。
这样,数字孪生就可以用来保障人们的稳定生活,未来有望得到更加广泛的应用。
实施数字孪生的一般好处
在这里,我们将解释数字孪生的一般好处,它不仅可以用于制造业,还可以用于各种业务类型和领域,分为四类:“降低成本”、“质量改进”、“预测性维护”和“远程管理”。
降低成本
在工厂里,制作东西之前需要制作很多原型。如果您9728太阳集团数字孪生创建原型,则可以9728太阳集团虚拟空间中的 3D 模型检查它。由于时间和空间的限制,在真实工厂中进行原型设计和测试存在限制,但只要可以在虚拟空间中重复原型设计,就可以尝试多次。
此方法使我们能够发现产品是否有缺陷。这节省了时间和材料成本,从而降低了成本。此外,正如稍后将讨论的,可以通过预测和防止因故障而导致的生产线停机来降低成本。
提高质量
通过在虚拟空间中反复创建原型,您将能够完成以前在现实空间中开发产品时无法完成的事情。在某些情况下,您可能能够注意到人类不会注意到的事情,或者能够触摸到肉眼看不见的区域。数字孪生有时可以通过创建9728太阳集团传统方法不可能或未被注意到的处理方法来提高质量。还可以9728太阳集团大数据分析零件耐用性问题并发现缺陷。9728太阳集团数字孪生进行测试时制造的产品的可靠性将大大提高。
预测性维护
在数字孪生环境中,来自实际工厂中安装的各种物联网传感器的数据被累积并可以进行分析。通过9728太阳集团人工智能分析这些数据,我们将能够提前知道如果事情继续这样下去,故障将在何时何地发生。
工厂生产线一旦出现故障,就必须停线维修,从而降低了生产效率。如果您知道它何时会达到极限并发生故障,您可以采取措施,例如在发生故障之前更换它。通过提前了解生产活动将因机器故障而停止,可以防止此类情况的发生。
远程管理
即使您的工厂位于世界各地,如果您在总部建立数字孪生,您也可以看到现场情况和数据,从而可以远程监控和下达指令。每次出现问题时都需要前往远程位置,成本高昂且耗时。如果您可以在9728太阳集团数字孪生进行监控的同时发出指令,则无需出差。这不仅会降低成本,还会带来工作方式的改革。
实现数字孪生的技术
数字孪生是由9728太阳集团技术制成的?如果我们梳理一下构成DX的一些关键词,我们可以看到以下技术主要应用于数字孪生。
- 增强现实・增强现实
- 物联网
- 5G
- 人工智能
在这里,我们将详细解释这些技术和数字孪生之间的关系。
AR·AR
要实现数字孪生,AR(增强现实)和VR(虚拟现实)也必不可少。这是因为数字孪生是一种将现实空间和数字空间直观地连接起来以分析和预测未来的技术。
AR 是“增强现实”的缩写。在日语中,它被翻译为“增强现实”。通过将智能手机等设备提供的数字信息与现实世界重叠,我们创造了新的价值以及各种服务和体验。
VR 是“虚拟现实”的缩写。在日语中,它被翻译为“虚拟现实”。 “尽可能接近现实的虚拟空间”通常(狭义上)是指用户附加HMD(头戴式显示器)并从自己的角度检查虚拟空间的图像的系统。然而,当将 VR 作为一个概念时,数字孪生可以被视为其中的一部分。
如果以前看不见的问题可以通过 AR/VR 在数字空间中可视化,那么就可以将它们准确地反馈到现实世界中。随着这些技术未来的进一步发展,我们将能够收到更加准确的反馈。
物联网
IoT在日语中也被称为“物联网”,指电视、空调、冰箱、音箱等具有通信功能的设备。
这是一项基础技术,没有它,DX 本身就不会出现。各种可以连接到互联网的传感器现在能够获取大量以前人类无法测量的各种数据。正是因为物联网,才有可能获取大量数据,并基于这些数据,可以重新创建数字孪生。数字孪生从各种设备收集大量数据,因此物联网的9728太阳集团对于创建高级数字孪生至关重要。
但是,由于物联网产品种类繁多,因此有必要适当判断从哪些设备收集哪些信息。在某些情况下,需要跨境收集物联网数据,因此创建一个能够及时利用的国际框架非常重要。
人工智能
AI,也称为“人工智能”,有助于分析利用数字孪生时收集的大量数据。根据收集的数据量,也许可以用人力进行分析,但9728太阳集团人工智能将能够进行各种多方面的数据分析,从而可以制定更准确的管理策略。
此外,随着收集的数据量的增加,人工智能有更多的自学机会,它可能能够提供更准确的分析结果反馈。在数字孪生中利用人工智能对于更准确地预测未来并将其应用于业务运营至关重要。
对于数字孪生,重要的是要考虑如何利用物联网收集的数据。简单地复制物理设备没有9728太阳集团意义,但人工智能从物联网收集的数据中独立学习是有意义的。只能通过多年的经验和长期测试才能获得的信息,例如预测故障和零件耐用性,现在通过数字孪生和人工智能的力量成为可能。
5G
5G 整体代表“第五代移动通信系统”。 5G具有以下特点:
- 高速大容量
- 高可靠、低延迟的通信
- 多个同时连接
该服务于 2020 年春季在日本启动。事实上,人们相信 5G 将在 DX 中发挥重要作用。
我们一直用的手机都已经是4G了。自从4G成为主流后,正常享受游戏、视频等内容已经成为可能。与 4G 相比,5G 据称具有 20 倍的通信速度、1/10 的延迟以及 10 倍的可同时连接的设备数量,因此预计将带来各种进步。
5G是一种新型高速通信技术,可以实现大容量、高速通信,因此对于需要实时信息收集、分析和反馈的数字孪生至关重要。在物联网中,与数字孪生密切相关的技术5G允许“多个同时连接”,将进一步提高数据分析的准确性。我们还可以期待机器学习的巨大进步。
根据发送和接收的数据,还可能包含高分辨率图像和视频。需要更快的网络环境来及时、清晰地发送和接收这些信息。尽管与5G兼容的5G基站和物联网设备的开发尚未普及,但重要的是要有一个利用技术的系统,以便将数字孪生纳入未来的业务运营中。
数字孪生的国内用例

数字孪生实际如何9728太阳集团?这里我们介绍一些国内9728太阳集团数字孪生的例子。了解它如何应用于各种领域,而不仅仅是制造业。
大金工业
以空调闻名的大金工业于2018年在新成立的堺工厂临海工厂引入了数字孪生。工厂内设立了“工厂物联网项目中心”,用于收集和跟踪每个工序的检查结果和加工条件信息。这是一项举措,将安装在生产线上的物联网设备收集的生物、控制、温度、二氧化碳浓度等数据实时再现在数字孪生上,并利用人工智能检测异常值并预防严重事故。
这一举措使我们能够停止工厂的生产线,确保员工的职业安全和健康,并确保质量。除了能够防止工厂可能发生的任何停工外,预计还可以比上一年减少30%以上的损失。
旭化成
2021 年,旭化成在福岛县建造的一家制氢工厂引入了数字孪生。在生产化学产品的工厂中,我们拥有经验丰富的技术人员,他们专门负责每个工厂并应对现场的紧急情况。然而,这些资深工程师的数量有限,有时会因出差或休假而缺席。因此,为了解决紧迫的问题,我们设计了一个系统,让经验丰富的工程师即使在不方便的情况下也可以远程发出指令。
当化工厂设备出现问题时,很难制定一份手册来指导如何处理,因此经验丰富的工程师的存在至关重要。因此,我们9728太阳集团数字孪生在虚拟空间中重建了整个工厂,使得即使从远程位置也可以检查发生异常的位置。
未来,该公司正在考虑建立一个系统,使其能够从日本境内支持海外工厂。
三得利食品国际
软饮料制造商三得利饮料食品公司在三得利天能水北阿尔卑斯信浓之森工厂引入了数字孪生,该工厂于 2021 年 5 月开始运营。
该数字孪生的主要作用是严格执行产品可追溯性。这可以追踪制造每个 PET 瓶所9728太阳集团的设备和零件。即使在不太可能发生的情况下,设备出现问题并且混入了有缺陷的产品,您也可以看到产品装在哪个纸板箱中以及它当前所在的位置。
此外,他们还9728太阳集团物联网收集数据并进行实时监控,以便他们可以立即知道是否有事情即将发生。这是数字孪生如何帮助提高质量和食品安全的一个例子。
丰田汽车
丰田汽车正在推动创建各种商品和服务相互关联的城市。在创建城市时,我们9728太阳集团数字孪生在数字空间中创建城市,模拟人车流动以及城市功能。
未来,我们正在考虑9728太阳集团各种技术进行城市发展,例如9728太阳集团 AR 和 VR 的观光体验以及9728太阳集团无人机的包裹递送。可以说,在现实世界中无法做到的“城市虚拟化”是一项只能通过数字孪生才能完成的实验。
(参考)丰田编织城市
国土交通省
国土交通省“高原并将其转化为开放数据。这种3D城市模型的独特之处在于,任何人都可以将其用作数字孪生,并且各个城市正在开发开放数据。
通过9728太阳集团这项服务,您不仅可以享受远距离观光,还可以让各个城市制定和实施智慧城市发展计划。目前开放数据的地区还很有限,但如果未来所有城市都采用开放数据,这将是实现更加丰富生活的机会。
东京海上和日动
国内一家大型保险公司正在与其他公司合作,利用数字孪生,以便考虑对大规模灾难进行更准确的赔偿。
在这种情况下,为了促进数字孪生的运行,我们正在综合利用其他公司拥有的风险数据和数据分析方法、人流和空间数据、灾害预测技术和灾害研究数据。预计这将能够对现实生活中的措施进行数字模拟,例如发生灾害时及时进行损失预测,规划每次灾害的应对方法,以及更准确的赔偿。
(参考)NTT Com、Tokio Marine & Nichido 和 Tokio Marine DR开始在智慧城市领域开展合作
数字孪生海外9728太阳集团示例
数字孪生不仅在日本而且在海外得到9728太阳集团。在此,我们介绍一下数字孪生在海外的应用实例。
9728太阳集团新加坡的示例
新加坡正在积极进行城市发展,面临着人口密度高、交通拥堵、建筑工地噪音等各种社会问题。
为了解决这些问题,新加坡政府正在努力在数字空间中以 3D 方式重建道路、建筑物、公园等。数字孪生的9728太阳集团有望提高公交运输和公共建设的效率,并可能在未来带来一个让许多人生活舒适的社会。
数字孪生的可开发性
截至 2023 年,数字孪生在工厂中的引入仍处于起步阶段。这是一个仍有增长空间的领域,应用范围可能会扩大。
Global Information (GII) 提供的 KBV Research 市场研究报告“数字孪生市场规模、份额和增长分析:按解决方案、按部署、按公司规模、按应用、按最终用途行业、按地区 - 行业预测 (2024-2031)''预测,到2031年,全球数字孪生市场规模预计将达到15469亿美元。数字孪生允许在数字虚拟空间中反复试错,可以说是一个可以加速新发现和发明的项目。
我们还发现,它可以促进工作方式改革,例如通过远程位置监控和支持资深工程师。除了目前介绍的用法之外,还有可能出现难以想象的用法。
数字孪生正在越来越多地使以前认为不可能的事情成为可能。数字孪生有潜力成为大幅提高全球制造业效率和推进日本数字化转型的重要元素。
摘要
在本文中,我们解释了数字孪生的概述、它们与元宇宙的区别、在制造业和一般公司中引入数字孪生的好处、日本和海外的数字孪生9728太阳集团示例以及数字孪生的未来前景。
设计、模拟、制造和售后服务往往成本高昂。然而,通过引入数字孪生,还可以降低成本并提供更高客户满意度的服务。为9728太阳集团不参考本文的内容考虑使用数字孪生呢?
[特色内容]
・推出具体的 DX/ESG 举措!专家访谈
・DX人力资源在公司内部!从理光学到的工程师再培训的重要性
・通过服务化创造附加值并增强竞争力