“数字孪生”这个概念虽然并不新鲜,但随着AI的飞速发展,它在工业运营变革中所发挥的价值日益凸显,为企业创造了更大的商业价值。数字孪生能够为工厂内的资产或流程建立一个不断演进的数字映射,全面记录其在整个生命周期中的性能表现——无论是流程设计、运营还是维护阶段。

如今,数字孪生+AI具有更高的智能水平,使其不仅能够洞悉和分析物理世界,还能提出具体的优化建议,协助企业根据实际数据在第一时间内调整决策,灵活应对诸如生产停工、物流瓶颈等问题。

数字孪生通过数字化视角深入到工厂的计划与排产、需求预测、物流分配、过程控制与优化等各个环节。结合AI所带来的前瞻性决策能力,不仅显著提升了运营效率,更使企业的盈利能力大幅增强。许多人在谈及部署数智孪生时,最先联想到的往往正是“如何助力企业盈利”这一显著成效。

为何数字孪生已成工业运营刚需?

当前市场环境充满不确定性与波动性,未来经济走向同样难以预测,所有工业组织都在积极寻求新的方式提升效率、增强盈利,最为重要的,是保障安全运营。在工厂常常需要以更精简的人员配置(或低现场人力依赖)方式运行的当下,技术正是实现这一目标的关键通道。

如今,管理者已将数字化视为维持设备健康与完整性的重要方式,无需依赖传统的现场工人。数字孪生早已不是遥不可及的未来想象,而是真正在众多工业企业中对财务业绩带来了现实影响。更重要的是,这些技术能够提供超越人类认知的洞察——比如设备健康状况和未来潜在的安全风险。数字孪生将企业推向以全新、高效方式破解工厂运营顽疾的新高度。

数字孪生能创造物理空间、工厂流程、业务过程及资产的虚拟副本,与AI结合后,让操作人员能够从庞大的工厂数据中挖掘价值,推动各项运营全面升级。二者本质上能够立体捕捉工厂里发生的一切,借助数据洞察帮助操作人员做出更优决策,持续迈向卓越运营。除此之外,不谈经济效益,工业领域正在面临更低碳、更可持续的新压力。

驱动效率跃升:数字孪生的核心优势

数字孪生的核心魅力在于,它为企业打开了洞察自身运营的新“视窗”,让管理者能够直观把握不同工厂和流程场景,并由此发现效率提升的最大潜力点。AI通过数据挖掘和领域知识赋能,使数字孪生日益智能。新型效率优势体现在:

a)减少人员进入危险或偏远区域的需求;

b)激活海量资产数据,发掘新型洞察,实现多目标优化;

c)通过更准确的故障预测和高效的设备健康管理,大幅提升工厂运行时间。

在工厂运营方面,数字孪生不仅提升了运转时长,其最大的价值在于前期调度、设计与规划阶段。利用数字孪生建模找到或设计最优流程,将带来非凡的运营表现提升。数字孪生还能快速模拟无限多种“假如”场景,把“如果这样做会怎样”这个棘手问题转化为数据驱动的严密分析,每一个疑问都能被高效解答。

此外,运营数据反馈给设计团队,比如在新建生产线前,通过比对过往设计的可操作性,从而打造更高可靠性、安全性和可操作性的生产线。维护领域同样体现出AI和数字孪生的双重价值。AI智能体可以提前几周预判设备即将发生的故障及成因,而数字孪生则能提出具体流程调整建议,以延长设备健康寿命,帮助企业尽量减少停机会损失。

助力可持续发展:定义“最优运营”新维度

可持续发展要求重新定义“最优运营”:除了安全、效率、质量和成本,零碳排放、循环经济和环境排放管控也成为关键指标。在这里,技术就是实现可持续发展的核心驱动力。

数字孪生能够让企业在可持续透明度、报告、测量与优化等方面迈出重要一步。以能源管理为例,虚拟复刻的工厂流程把能耗最高、资源利用最不充分的流程和设备“揪出来”,为降低能耗和减少浪费指明了方向。同样地,对于减排和废水、废气治理,数字孪生同样能够发挥重要作用。

延伸价值:虚拟培训与人才转型

数字孪生的另一个有趣益处是能够虚拟培训工厂操作人员。在工厂的高风险场景下——如开停机、紧急响应等——环境本身非常复杂,需要高度专业的操作能力,但这些场景通常很少被反复演练。虚拟仿真培训就像飞行员的模拟舱一样,让员工能够在无风险的环境下反复演练,获益良多。

数字孪生将解放有价值的知识型员工、操作人员和维护人员,让他们投入到更有价值的创新工作中,推动企业高效执行战略、决策更具灵活性,让每一个层级面对日益波动世界时,都能更好应对。未来的流程工业组织会更加高效、智能,从业者将做出更多具有竞争力、更具可持续性的工作。

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