【德勤】工业4.0与数字孪生

德勤咨询有限公司近期发布了《工业4.0与数字孪生》报告，该报告深入探讨了工业4.0背景下数字孪生技术的定义、价值以及如何通过创建数字孪生来提升商业价值。报告指出，数字孪生作为物理实体或流程的准实时数字化镜像，对于企业绩效提升具有重要意义，它能够帮助企业实现产品设计、生产系统和实际应用的全面了解，加快新品上市速度，优化运营，并开发新的经营模式。报告中不仅提供了数字孪生的定义和创建方式，还讨论了其在实际应用中的潜力和企业如何为数字孪生规划做好准备，是一份对制造业数字化转型具有指导意义的宝贵资料。

在数字化时代，工业4.0和数字孪生技术正引领制造业的变革。数字孪生，即物理实体或流程的准实时数字化镜像，已经成为企业提升绩效的关键工具。这种技术使企业能够从设计到开发阶段，以数字化形式完整记录整个产品生命周期，从而加快新品上市速度，优化运营，改善不足，开发新的经营模式，进而提高收益。

数字孪生的核心在于其能够创建物理世界与数字世界之间的准实时联系，这种联系的价值在于能够基于产品或流程现实情况与虚拟情况之间的交互，创造更加丰富的模型，对不可预测的情况进行更加真实和全面的检测。随着计算能力的提升和成本的降低，我们可采用大量的处理架构和先进的算法分析交互式检测结果，进而获得实时预测反馈，并开展离线分析。

在生产流程中，数字孪生的应用可以产生功能强大的应用程序。例如，通过在实际生产流程中部署数千个传感器，收集机械行为特征、半成品质量以及工厂内部环境状况等数据，这些数据被传输至数字孪生应用程序，并完成数据聚合。数字孪生应用程序持续分析输入的数据流，一段时间过后，数据分析可通过与一系列正常运行情况的对比，识别实际生产流程在哪些层面存在异常情况。

数字孪生的应用不仅限于生产流程，它还可以应用于产品全生命周期，从概念开发到实际使用。例如，一家工业制造企业通过部署数字孪生解决了质量问题，降低了维修与保修成本。他们整合了设计类和制造类物料清单中的所有类似信息，工程师基于这些结果进行分析，并就影响质量的生产变量提出洞见。团队能够提供创新见解，以改善装配流程，将返工率降低了15%至20%。

数字孪生为企业带来的商业价值是多方面的。它可以提升整体质量，预测并快速发现质量缺陷趋势，控制质量漏洞，了解当前设备配置，优化服务效率。此外，数字孪生还能积极准确地判断保修与索赔问题，以降低总体保修成本，并改善客户体验。在提升生产设备性能方面，数字孪生能够减少操作与流程变化，创建数字档案，记录零部件与原材料编号，从而更有效地管理召回产品与质保申请，并进行强制追踪。

数字孪生的应用案例和潜在收益正在大幅上涨，这主要得益于存储与计算成本的降低。企业需要重点考虑战略绩效与市场动态相关问题，包括持续提升产品绩效、加快设计周期、发掘新的潜在收入来源，以及优化保修成本管理。数字孪生可用于诸多应用程序，以提升商业价值，并从根本上推动企业开展业务转型。

部署数字孪生时，企业需要设想并选出数字孪生可产生收益的系列方案。然后，确定潜在价值最高且成功概率最大的数字孪生试用模型。通过敏捷迭代周期，迅速投入试运行，以加速学习进程，有效管理风险，并实现投资收益最大化。试运行项目可以为业务部门或产品的一个子集，但需能证明其对企业的价值。一旦在初期实现了价值，即应考虑借助良好的发展势头，实现更大的收益。

数字孪生并不会在有所收效后戛然而止。要长期在市场占据独特优势，企业应不断在新的业务领域再次进行尝试。能否在数字孪生创建之初收获成功，取决于是否有能力制定并推进数字孪生计划，同时确保其持续协助企业提升价值。为了实现这一目标，企业须将数字化技术与数字孪生渗透至整个组织结构，涵盖研发与销售，并运用数字孪生改变企业的业务模式及决策过程，从而源源不断地为企业开创新的收入来源。

这篇文章的灵感来源于德勤咨询有限公司发布的《工业4.0与数字孪生》报告。除了这份报告，还有一些同类型的报告也非常有价值，推荐阅读，这些报告我们都收录在同名星球，可以自行获取。

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