數字孿生將成為制造業變革“催化劑”?
來源:互聯網數字孿生在國內關注度最高、研究最熱的是智能制造領域,而且應用前景廣闊。根據IDC預測,到2024年,60%的中國制造企業將通過在非結構化數據集中的物聯網和機器學習驅動的過程中使用數字孿生技術,實現10%的運營開支節省。
大數據分析、AI、ML、AR、VR和MR等先進技術的出現為數字孿生技術的不斷發展提供了支持,也為中國制造業的數字化轉型提供了全新機遇。在”中國制造2025″大戰略背景以及新基建和雙循環政策的驅動下,制造業IT市場需求將進一步釋放。IDC預測,2024年中國制造業IT應用市場規模將達到103.9億美元。數字孿生成為了中國制造業企業轉型中的關鍵詞。
其實,不少企業已經開始應用該技術創建虛擬車間、數字工廠實現生產制造全過程管理;GE、空客等公司也開發了設備數字孿生體,以實現設備預測性維護。
數字孿生能夠為制造業IT團隊提供更高的可見性、可預測性以及對系統和設備的控制。可以說,數字孿生能夠為企業帶來實際價值,并幫助企業解決重要戰略問題。但想要說服決策者采用這項技術,還需要更充分的理由。那么,IT領導者如何搶在競爭對手之前為數字孿生的未來應用鋪平道路呢?
真正認清數字孿生
在一段時間內,人工智能和區塊鏈等這些更流行的技術熱度都蓋過了數字孿生。因此,IT部門有必要讓管理層真正了解數字孿生能夠實現什么,消除他們的錯誤認知。對企業來說,這不僅能夠確保信息對稱,還能了解最有價值的數字孿生解決方案。
目前最常見的商業數字孿生有三種,分別是仿真孿生、運營孿生和狀態孿生。這三種孿生對于企業的配置要求各有不同,IT團隊應根據實際情況選擇最合適的方案。比如,仿真孿生需要大量數據、建模和處理,所以IT團隊需要更大規模的數據采集和計算能力;運營孿生需要利用從傳感器和數據庫中提取的數據,所以IT團隊必須擁有專業的數據分析和數據庫管理軟件;狀態孿生主要用于全天候監控,因此強大的數據監控和應用性能監控解決方案不可或缺。
制造企業如何無縫部署數字孿生
目前制造企業在采用數字孿生時猶豫不決的一個原因,可能是實現應用所需的大量投入。但實際上并非如此,現代化的制造企業已經具備打造可在工廠運行數字孿生的大部分基本條件。
數據可以激發出數字孿生的潛力,所以IT團隊需要把改進數據采集、監控和分析功能作為重要目標。首先,IT團隊需要確定必須要采集的數據范圍。根據要創建的數字孿生的類型,需要把來自制造循環、遙測(例如來自傳感器和設備的溫度、速度和壓力)甚至物流和倉庫運營的數據都考慮在內。
這個時候IT基礎架構的重要性就凸顯出來了。無論是仿真、運營還是狀態孿生,如果沒有強大、可靠和靈活的基礎架構,來自傳感器的數據將無法順利存儲,自然就不能通過機器學習算法或AI邏輯進行處理,或是交給運營人員進行操作。也就是說,在工業和制造業中,我們需要專業的技術人員來保證IT基礎架構完善且與時俱進,以確保所有工作順利進行。要想讓最前沿和最具變革性的技術真正落地,保證IT基礎架構的速度、容量、吞吐量和彈性時刻更新至最佳狀態同樣至關重要。
大多數成熟的制造企業都擁有完善的傳感器網絡。IT部門需要做的就是借助合適的數據解決方案來推動數字孿生落地。要構建可用的數字孿生并將其用于建模和仿真,IT團隊必須部署相應的數據庫性能監控和管理解決方案,從而把各種數據源無縫連接,以提高構建數字孿生所需數據的多樣性。此外,數據監控解決方案在其他環節也至關重要,比如追蹤運營孿生仿真的執行和數據結果以及將這些結果轉化為可供進一步采取管理行動的洞察。
SolarWinds Server和Application Monitor等解決方案能夠通過傳統而可靠的簡單網絡管理協議(SNMP)從傳感器、收集器和系統中收集數據,并同步到Windows 管理規范、最前沿的基于REST的API調用,甚至是借助任意語言自定義編程的本地部署設備和應用程序。SolarWinds能夠提供一系列解決方案,來確保數據這一數字孿生技術的“血脈”得以高效處理。
為未來做好準備
有了合適的數據工具和解決方案,IT部門就具備了構建和利用數字孿生全部功能所需的一切,從而為制造企業的運營帶來各種監控和建模的可能性。通過合理仿真,IT部門甚至可以獲取說服管理層投資AI和自動化等新興技術所需的必要數據,來進一步提高產能、效率和安全。
通過數字孿生,制造企業可以使用沙盒工具來測試和評估各種概念,而這在成本高昂的物理互連制造環境是無法實現的。雖然數字孿生引入中國僅僅幾年時間,很多企業對這一技術的認知尚未成熟,正處于探索和實踐的初期階段,但在今年的疫情背景下,線上化和數字化轉型迎來了一波新趨勢,政策的支持和技術的發展為數字孿生提供了全新機遇。制造企業和IT團隊需要做的就是放下擔憂,邁出踏入虛擬世界的第一步。(作者:SolarWinds首席極客 Leon Adato)